摘要：現代工程施工中，工程機械的性能、自動化程度及其經濟性等可以直接影響到施工工藝的好壞，而工程機械的電氣與電子控制系統(tǒng)質量與性能優(yōu)劣又直接影響到工程機械的施工質量、生產效率及使用壽命等。本文對此作一分析，供大家參考。
　　關鍵詞：機電一體化；工程機械；電子控制
　　中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A
　　1 前言
　　機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著相關技術的不斷發(fā)展，其內容將不斷更新。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、光學技術、電力電子技術、接口技術等群體技術，合理配置各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術，它使工業(yè)生產由“機械電氣化”邁人了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
　　2 機電一體化的發(fā)展概況
　　機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰(zhàn)后轉為民用，對戰(zhàn)后經濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經開發(fā)的產品也無法大量推廣。
　　20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：(1)mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；(2)機電一體化技術和產品得到了極大發(fā)展；(3)各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持。
　　20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進人深入發(fā)展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深人研究。同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。
　　現代科學技術的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化“為特征的發(fā)展階段。
　　機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。由此而產生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產品。
　　3 機電一體化在工程機械中的應用
　　機電一體化技術從20世紀70年代中期開始在國外工程機械上得到應用。80年代以微電子技術為核心的高新技術的興起．推動了工程機械制造技術的迅速發(fā)展，特別是隨著微型計算機及微處理技術、傳感與檢測技術、信息處理技術等的發(fā)展及其在工程機械上的應用，從根本上改變了工程機械的面貌，極大促進了產品性能的提高，使工程機械進入了一個全新的發(fā)展階段。以微機或微處理器為核心的電子控制系統(tǒng)目前在國外工程機械上的應用已相當普及，并已成高性能工程機械不可缺少的組成部分。工程機械的機電一體化和智能化將是今后的發(fā)展方向現代工程施工中，工程機械的性能、自動化程度及其經濟性等可直接影響到施工工藝的好壞：而工程機械的電氣與電子控制系統(tǒng)部分質量與性能的優(yōu)劣又直接影響到工程機械的動力性、經濟性、可靠性、施工質量、生產效率及使用壽命等。電子控制系統(tǒng)已成為現代工程機械技術水平的一個重要依據。隨著科學技術的不斷發(fā)展及對產品性能要求不斷提高，電子控制系統(tǒng)在工程機械中所占的比重將會越來越大．其功能將會越來越強，應用范圍也將越來越論文聯盟廣，而且其復雜程度也隨之提高，這樣就對使用與維修人員提出了更高的要求。
　　4 工程機械的電子控制系統(tǒng)功能
　　利用工程機械的機電一體化和智能化，生產效率高且能量損失小，節(jié)約能源；自動化程度高，施工質量好，精度高；性能穩(wěn)定，工作可靠，安全，使用壽命長：具有較好的經濟性；高的技術價格比和低的制造與使用成本；操作簡單、輕便、勞動強度低，駕駛員的工作條件好，具有運行狀態(tài)監(jiān)視、故障自診及自動報警功能．能及時準確地指出故障部位，減少停機維修作業(yè)時問。目前工程機械的電子控制系統(tǒng)主要實現如下功能。
　　4.1電子監(jiān)控、自動報警及故障自診。即對工程機械的發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的運行狀態(tài)監(jiān)控，工作中一旦出現異�，F象，能自動報警并準確地指出故障的部位，從而改善駕駛員的工作條件，提高機器的工作效率，簡化設備維護檢查工作，降低使用維修費用，縮短停機維修時問，延長設備的使用壽命。
　　4.2節(jié)能降耗，提高生產率。傳統(tǒng)工程機械的能量利用率較低．例如液壓挖掘機的燃料能量利用率僅為30％左右．如此低的能量利用率迫使工程機械的發(fā)展必須著眼于節(jié)能。日本小松公司挖掘機采用新型節(jié)能控制器。具有良好的節(jié)能效果，燃料可節(jié)省23％ ；日本日立公司挖掘機節(jié)能控制系統(tǒng)采用了卡特電子效率控制系統(tǒng)，通過對發(fā)動機和泵的綜合控制，使功率的利用率可達98％ ．同時生產率也大大提高。
　　4.3柴油機的控制。采用電子調速器、電子油門控制裝置、自動停機裝置、自動升溫控制裝置等。
　　4.4提高作業(yè)精度。為保證成品料的作業(yè)精度，現代瀝青及水泥混凝土拌和設備廣泛采用了微機控制的電子稱量系統(tǒng)．并使稱量過程實現了自動化。自動找平系統(tǒng)的應用，使瀝青混凝土攤鋪機的施工質量有了較大的提高。采有超聲波技術的自動供料系統(tǒng)，使瀝青混凝土攤鋪機的供料實現了自動調節(jié)，進一步提高了攤鋪質量。推土機鏟刀、平地機刮刀、鏟運機鏟斗刀刃的電子控制，不僅提高了作業(yè)精度和作業(yè)效率，而且也減輕了操作人員的勞動強度。
　　4.5作業(yè)過程的自動化或半自動化。 r程機械實現自動化或半自動化控制，可以減輕操作者的勞動強度，提高生產率，并減少因操作者的經驗不足對作業(yè)精度的影響，例如，日本三菱公司的挖掘機設有挖掘軌跡控制系統(tǒng)，操作者在控制板上設定好鏟斗運動軌跡的形狀后，微機控制系統(tǒng)能夠根據各種角度傳感器的信號，自動控制動臂、斗桿和鏟刀的運動，實現各種特定開口和斷面溝槽、斜面的精確挖掘，使挖掘作業(yè)實現了自動化。
　　5結語
　　隨著機電一體化技術的發(fā)展，各種產品與裝置實現了機電一體化，有利實現整體優(yōu)化，提高產品質量和生產效率，縮短開發(fā)新產品的生產準備周期，加速科技成果向商品轉化，有利推動傳統(tǒng)產業(yè)發(fā)生深刻變革，同時，隨著新產品的研發(fā)及高精密等設備的發(fā)展，要求新一代機電一體化技術、產品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展，從而為國家?guī)砀蟮慕洕б媾c社會效益。
　　參考文獻
　　[1]王軍.談機電一體化在工程機械中的應用[J].黑龍江科技信息，2009-04-05.