工程機(jī)械電液控制技術(shù)1

1、工程機(jī)械電液控制技術(shù)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械(jxi)電子教研室共六十八頁一、緒論(xln) 1、機(jī)電一體化技術(shù) 液壓技術(shù)在工程機(jī)械技術(shù)構(gòu)成(guchng)中的比重大 2、工程機(jī)械機(jī)電液一體化技術(shù) 主要組成（系統(tǒng)、技術(shù)） 3、機(jī)電液一體化技術(shù)的主要研究方向2共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)(1) 定義機(jī)電一體化技術(shù)是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，將機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)等在系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)上有機(jī)地加以綜合，實(shí)現(xiàn)(shxin)整個機(jī)械系統(tǒng)最佳化而建立起來的一門新的學(xué)科。3共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)(1) 定義(dngy)通過定義，需要強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：a.并非機(jī)械與電子的簡

2、單疊加，是有著自身體系的新學(xué)科；b.各種技術(shù)相互融合，相互滲透，是新一代的生產(chǎn)技術(shù)；c.隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，各種新興技術(shù)不斷融入其中。4共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)(1) 定義機(jī)電一體化意義： 將機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)（信息技術(shù)）融合(rngh)在一起機(jī)械技術(shù)電子技術(shù)1+1=2機(jī)械技術(shù)電子技術(shù)1+12反饋機(jī)制5共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)(2) 產(chǎn)生與發(fā)展(fzhn)20世紀(jì)60年代末以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，微電子技術(shù)得到較大的發(fā)展，特別是出現(xiàn)了世界上第一臺電子多用途計(jì)算機(jī)“ENIAC”。6共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)

3、30個操作臺17468根真空管7200根水晶(shujng)二極管1500 個中轉(zhuǎn)70000個電阻器10000個電容器1500個繼電器6000多個開關(guān)長30.48米，寬6米，高2.4米重達(dá)30噸，耗電量150千瓦每秒執(zhí)行5000次加法或400次乘法是繼電器計(jì)算機(jī)的1000倍手工計(jì)算的20萬倍。7共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)(2) 產(chǎn)生與發(fā)展20世紀(jì)60年代末以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，微電子技術(shù)得到(d do)較大的發(fā)展，特別是出現(xiàn)了世界上第一臺電子多用途計(jì)算機(jī)“ENIAC”。阿塔納索夫-貝瑞8共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)(2) 產(chǎn)生與發(fā)展

4、20世紀(jì)60年代末以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，微電子技術(shù)得到較大的發(fā)展，特別是出現(xiàn)了世界(shji)上第一臺電子多用途計(jì)算機(jī)“ENIAC”；第二次世界大戰(zhàn)后，西方國家開始了將機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)相結(jié)合武器系統(tǒng)（火炮和雷達(dá)的伺服系統(tǒng)、導(dǎo)彈和衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)）研究，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，為機(jī)電一體化技術(shù)出現(xiàn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。9共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)(2) 產(chǎn)生與發(fā)展20世紀(jì)70-80年代(nindi)為第二階段，這一階段稱之為發(fā)展階段。 Mechatronics10共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)(2) 產(chǎn)生與發(fā)展(fzhn)20世紀(jì)70-8

5、0年代為第二階段，這一階段稱之為發(fā)展階段。 MechanicsElectronicsMechatronics11共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)(2) 產(chǎn)生(chnshng)與發(fā)展20世紀(jì)70-80年代為第二階段，這一階段稱之為發(fā)展階段。 MechanicsElectronicsMechatronics12共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)(2) 產(chǎn)生與發(fā)展20世紀(jì)70-80年代為第二階段，這一階段稱之為發(fā)展階段。Mechatronics一詞到80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)，標(biāo)志著機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)作為一門新興學(xué)科正式確立；在這一時期，計(jì)算機(jī)技術(shù)（in

6、tel 4004, IBM-PC等)、控制技術(shù)（智能控制技術(shù)等）、通信技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)，工業(yè)總線等）等的長足發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。13共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)(2) 產(chǎn)生與發(fā)展20世紀(jì)90年代至今為第三階段，是機(jī)電一體化技術(shù)深入發(fā)展階段。 現(xiàn)代化的機(jī)械將電子技術(shù)、自動化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等等技術(shù)融為一體，在各行各業(yè)（機(jī)械制造、汽車、工程機(jī)械等等）得到了廣泛的應(yīng)用(yngyng)，帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益；對機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成進(jìn)行了深入研究，機(jī)電一體化技術(shù)逐漸形成完整的學(xué)科體系。14共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)(3) 應(yīng)用領(lǐng)域

7、a.機(jī)械制造(j xi zh zo)的工藝設(shè)備 數(shù)控機(jī)床具有程序控制系統(tǒng)能有邏輯地處理加工程序15共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)(3) 應(yīng)用領(lǐng)域a.機(jī)械制造(j xi zh zo)的工藝設(shè)備裝配機(jī)器人自動執(zhí)行工作可接受人類指揮可運(yùn)動預(yù)設(shè)程序16共六十八頁(3) 應(yīng)用領(lǐng)域b.交通運(yùn)輸設(shè)備(shbi) 汽車電子燃油噴射(pnsh)系統(tǒng)（EFI）汽車自動變速器防鎖死剎車系統(tǒng)利用傳感器檢測發(fā)動機(jī)狀態(tài)，在不同工況下獲得合適的可燃混合氣根據(jù)油門和車速的變化，自動變速，使發(fā)動機(jī)發(fā)揮最佳性能。既能制動，又能防止車輪鎖死，使車輪在制動狀態(tài)下仍然轉(zhuǎn)動。1.1 機(jī)電一體化技術(shù)17共六十八頁1.1 機(jī)電

8、(jdin)一體化技術(shù)(3) 應(yīng)用領(lǐng)域b.交通運(yùn)輸設(shè)備(shbi) 汽車安全氣囊碰撞事故會產(chǎn)生兩次碰撞：第一次：車與障礙物第二次：人與車內(nèi)部件組成：傳感器，電控單元，氣體發(fā)生器，氣囊等碰撞發(fā)生傳送信號信號處理氣體發(fā)生器點(diǎn)火18共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)(3) 應(yīng)用領(lǐng)域d.現(xiàn)代化武器裝備無人(w rn)偵察機(jī)戰(zhàn)爭機(jī)器人等 19共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)(3) 應(yīng)用領(lǐng)域e.工程機(jī)械裝載機(jī)挖掘機(jī) 自動(zdng)怠速系統(tǒng)電子功率優(yōu)化系統(tǒng)電子監(jiān)控20共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)(3) 應(yīng)用領(lǐng)域e.工程機(jī)械攤鋪機(jī)自動(zdng)調(diào)平系統(tǒng)激光（或其它介質(zhì)

9、）發(fā)射出多束不可見光到路面，再被反射回掃描器。掃描器內(nèi)的電子裝置根據(jù)光波時間差，算出距離變化，并做出調(diào)整，保證攤鋪平整度。21共六十八頁1.1 機(jī)電(jdin)一體化技術(shù)(3) 應(yīng)用領(lǐng)域工程機(jī)械 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)機(jī)電一體化技術(shù)機(jī)械液壓電子信息22共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(1)工程機(jī)械的發(fā)展工程機(jī)械技術(shù)的進(jìn)步都與現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)的。工程機(jī)械發(fā)展階段主要包括三個階段。第一個階段，19世紀(jì)后期，汽油機(jī)（奧托,1876）和柴油機(jī)（魯?shù)婪虻胰麪枺?892）出現(xiàn)；第一次世界大戰(zhàn)后，他們(t men)被先后應(yīng)用于工程機(jī)械，極大的改善了工程機(jī)械的動

10、力性能。23共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(1)工程機(jī)械的發(fā)展第二個階段，20世紀(jì)50年代中期，液壓傳動技術(shù)(jsh)得到了迅速發(fā)展，并被應(yīng)用于工程機(jī)械，使得工程機(jī)械找到理想的傳動形式，推動了工程機(jī)械的飛速發(fā)展。傳動形式的液壓化是工程機(jī)械由傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式向現(xiàn)代結(jié)構(gòu)發(fā)展的一次重大飛躍。24共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(1)工程機(jī)械的發(fā)展第三個階段，20世紀(jì)的后期至今(zhjn)，機(jī)電一體化技術(shù)開始與工程機(jī)械的液壓和液力傳動技術(shù)相結(jié)合，稱之為機(jī)電液一體化技術(shù)。25共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(2) 主要組成要素(yo s)機(jī)

11、電液一體化技術(shù)分為五大系統(tǒng)：a. 控制系統(tǒng)b. 檢測系統(tǒng)c. 動力系統(tǒng)d. 執(zhí)行系統(tǒng)e. 機(jī)械本體控制系統(tǒng)動力系統(tǒng)檢測系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)機(jī)械本體26共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(2) 主要組成要素五大要素與人身體的部位的類比控制系統(tǒng)大腦檢測系統(tǒng)各種感覺、神經(jīng)系統(tǒng)等動力系統(tǒng)心臟執(zhí)行(zhxng)系統(tǒng)手、腳等機(jī)械本體骨架27共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)28共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)29共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(2) 主要組成要素a.控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是機(jī)電液一體化系統(tǒng)的核心部分，包括了硬件部分和軟

12、件部分。 硬件：由計(jì)算機(jī)、可編程序控制器、數(shù)控裝置(zhungzh)以及計(jì)算機(jī)外部設(shè)備等組成。軟件：將來自傳感器的檢測信號和外部輸入命令進(jìn)行儲存、加工、分析，根據(jù)處理結(jié)果，按照一定的控制程序發(fā)出相應(yīng)的指令控制整個系統(tǒng)的運(yùn)行。30共六十八頁(2) 主要組成實(shí)例：挖掘機(jī)SWE85E控制系統(tǒng)(kn zh x tn)：EPEC2023控制器自適應(yīng)控制程序運(yùn)動學(xué)正解/反解程序電液比例換向閥控制手柄1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)挖掘機(jī)SWE85E31共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(2) 主要組成要素b.檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)的功能主要是在設(shè)備運(yùn)行過程中對設(shè)備自身和外界環(huán)境的

13、各種參數(shù)及狀態(tài)信號進(jìn)行檢測，變成可識別(shbi)信號，傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?，?jīng)過分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息。檢測系統(tǒng)通常由專門的傳感器、儀器儀表以及接口電路構(gòu)成。32共六十八頁(2) 主要組成實(shí)例：挖掘機(jī)SWE85E檢測系統(tǒng)：壓力傳感器流量傳感器傾角傳感器轉(zhuǎn)速傳感器CAN總線總線轉(zhuǎn)換(zhunhun)接口1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)挖掘機(jī)SWE85E33共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(2) 主要組成要素c. 動力系統(tǒng)根據(jù)一定的要求，為系統(tǒng)提供能量和動力，使系統(tǒng)正常運(yùn)行。用盡可能小的動力輸入獲得(hud)盡可能大的功能輸出，是機(jī)電液一體化產(chǎn)品的顯著特征

14、之一。34共六十八頁(2) 主要組成實(shí)例：挖掘機(jī)SWE85E動力系統(tǒng)：柴油發(fā)動機(jī)液壓泵（帶LUDV系統(tǒng)(xtng)、雙柱塞泵合一）1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)挖掘機(jī)SWE85E35共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(2) 主要組成要素d. 執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)的功能應(yīng)是根據(jù)控制信息和指令完成所要求(yoqi)的動作。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是運(yùn)動部件，它將輸入的各種形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。36共六十八頁(2) 主要組成實(shí)例：挖掘機(jī)SWE85E執(zhí)行系統(tǒng)：液壓缸（分別驅(qū)動動臂、斗桿、鏟斗、推土鏟）液壓馬達(dá)(md)（分別驅(qū)動行走、回轉(zhuǎn)）等1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)挖

15、掘機(jī)SWE85E37共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(2) 主要組成(z chn)要素e. 機(jī)械本體機(jī)械本體包括機(jī)械傳動裝置和機(jī)械結(jié)構(gòu)裝置，其主要功能是使系統(tǒng)零部件按照一定的空間和時間關(guān)系裝配在一定的位置上，并保持特定的關(guān)系。為了充分發(fā)揮機(jī)電液一體化的優(yōu)點(diǎn)，必須使機(jī)械本體部分具有較高的強(qiáng)度、輕量化和高可靠性。38共六十八頁(2) 主要組成實(shí)例(shl)：挖掘機(jī)SWE85E機(jī)械本體：車架駕駛室底盤工作裝置等1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)挖掘機(jī)SWE85E39共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(2) 主要組成要素實(shí)例：挖掘機(jī)SWE85E控制系

16、統(tǒng)：EPEC2023控制器，自適應(yīng)控制程序，運(yùn)動學(xué)正解/反解程序，電液比例換向閥，控制手柄等檢測系統(tǒng)：壓力傳感器、流量傳感器、傾角傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等；CAN總線，RS-485總線，總線轉(zhuǎn)換電路等動力系統(tǒng)：發(fā)動機(jī)，液壓泵等執(zhí)行系統(tǒng)：液壓缸，液壓馬達(dá)等機(jī)械本體(bnt)：車架，駕駛室、底盤等40共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(2) 主要組成(z chn)要素五大元素或系統(tǒng)的劃分方法只是為了更好的理解機(jī)電液一體化技術(shù)，之間的界限并不是清晰明確的，可能存在相互重疊的區(qū)域41共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(3) 主要(zhyo)相關(guān)技術(shù)從技術(shù)構(gòu)成來看機(jī)電

17、液一體化技術(shù)，主要包括如下幾種核心技術(shù)：a. 傳感技術(shù)b. 信息處理技術(shù)c. 液壓傳動技術(shù)d. 接口技術(shù)e. 自動控制技術(shù)42共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(3) 主要(zhyo)相關(guān)技術(shù)a. 傳感技術(shù)傳感技術(shù)是機(jī)電液一體化的關(guān)鍵性技術(shù)之一，它是工程機(jī)械施工作業(yè)過程中的視覺與感覺系統(tǒng)。傳感器技術(shù)自身就是一門多學(xué)科、知識密集的應(yīng)用技術(shù)。作為一個獨(dú)立器件，傳感器的發(fā)展正進(jìn)入集成化、智能化研究階段。43共六十八頁44共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(3) 主要相關(guān)技術(shù)b. 信息處理技術(shù)信息處理技術(shù)包括信息的輸入、識別、變換、運(yùn)算、存儲和輸出等技術(shù)。對于機(jī)

18、電液一體化系統(tǒng)(xtng)，信息的處理需要實(shí)時、準(zhǔn)確。信息處理的硬件設(shè)備主要包括計(jì)算機(jī)、可編程序控制器，鍵盤，顯示器等。45共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(3) 主要相關(guān)技術(shù)c. 液壓傳動技術(shù)液壓傳動技術(shù)是用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量(nngling)和進(jìn)行控制的傳動方式。尤其是電液比例控制技術(shù)和伺服控制技術(shù)出現(xiàn)以后，進(jìn)一步提升了液壓系統(tǒng)的性能、精度、響應(yīng)速度，這些對機(jī)電液一體化產(chǎn)品的性能與效率具有至關(guān)重要的影響。例：電液比例閥、電液伺服閥46共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(3) 主要相關(guān)技術(shù)d. 接口技術(shù)機(jī)電液一體化系統(tǒng)是機(jī)械(jxi)、電子、

19、信息等性能各異的技術(shù)融為一體的綜合系統(tǒng)，其構(gòu)成要素或子系統(tǒng)之間的接口極其重要。接口(Interface)是各子系統(tǒng)或要素之間的分界面。子系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換或傳輸，必須通過這個分界面。接口性能是決定系統(tǒng)綜合性能好壞的重要因素。例：CANBUS接口，RS-232接口等47共六十八頁1.2 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(3) 主要相關(guān)技術(shù)e. 自動控制技術(shù)在機(jī)電液一體化技術(shù)中，自動控制主要是解決如何提高產(chǎn)品(chnpn)的精度、提高施工效率、提高設(shè)備的有效利用率等幾個主要方面的問題。其主要技術(shù)關(guān)鍵，在于現(xiàn)代控制理論在機(jī)電一體化技術(shù)中的工程化與實(shí)用化、優(yōu)化控制模型的建立。48共六十八頁1.2

20、 工程機(jī)械機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)(3) 主要相關(guān)(xinggun)技術(shù)a.傳感技術(shù)b.信息處理技術(shù)c.液壓傳動技術(shù)d.接口技術(shù)e.自動控制技術(shù)49共六十八頁1.3 機(jī)電(jdin)液一體化技術(shù)主要研究方向 現(xiàn)代工程機(jī)械上機(jī)電液一體化技術(shù)的研究方向非常多樣，主要的研究方向包括如下幾個方面：(1) 電子監(jiān)控、檢測及診斷(2) 節(jié)能環(huán)保(3) 智能控制(kngzh)(4) 嵌入式系統(tǒng)(5) 無線控制和無人駕駛(6) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)50共六十八頁1.3 機(jī)電液一體化技術(shù)主要研究(ynji)方向 (1) 電子監(jiān)控、檢測及診斷 研究和應(yīng)用主要集中于機(jī)載系統(tǒng)和遠(yuǎn)程系統(tǒng)兩個部分。機(jī)載系統(tǒng)：電子檢測與監(jiān)控技

21、術(shù)可以通過一些基本的傳感器信號對工程機(jī)械的動力、傳動、工作裝置(zhungzh)等的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測和顯示，通過人工或車載計(jì)算機(jī)對異常狀態(tài)進(jìn)行分析、診斷。51共六十八頁1.3 機(jī)電液一體化技術(shù)主要研究(ynji)方向(1) 電子監(jiān)控、檢測及診斷應(yīng)用實(shí)例：卡特彼勒的裝載機(jī)：三級報(bào)警系統(tǒng)、電子檢測系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)自動控制裝置；小松的挖掘機(jī)：電子檢測裝置包括11個自動(zdng)報(bào)警檢測項(xiàng)目，發(fā)動機(jī)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等工況的瞬時狀態(tài)檢測；52共六十八頁1.3 機(jī)電液一體化技術(shù)主要研究(ynji)方向 (1) 電子監(jiān)控、檢測及診斷 遠(yuǎn)程系統(tǒng)：通過遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)(GPRS，WLAN等）將采集的各類車載信號數(shù)

22、據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程服務(wù)器，對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存、分析，實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械設(shè)備的集中監(jiān)控、管理及遠(yuǎn)程診斷，并能通過遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)（比如短信）將故障(gzhng)或維護(hù)信息發(fā)送機(jī)主。53共六十八頁1.3 機(jī)電液一體化技術(shù)主要研究(ynji)方向 (1) 電子監(jiān)控、檢測及診斷 遠(yuǎn)程(yunchng)系統(tǒng)：54共六十八頁1.3 機(jī)電液一體化技術(shù)主要(zhyo)研究方向(1) 電子檢測、監(jiān)控以及診斷(zhndun) 應(yīng)用實(shí)例：小松的挖掘機(jī)：通過WLAN并結(jié)合中繼站實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控，控制挖掘機(jī)的動作；三一的機(jī)群智能化：結(jié)合WLAN和GPRS實(shí)現(xiàn)機(jī)群GPS數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)的傳輸；山河智能的SWE型挖掘機(jī)：通過短信和

23、GPRS實(shí)現(xiàn)GPS信息、壓力信息、油料信息，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)控。55共六十八頁1.3 機(jī)電液一體化技術(shù)(jsh)主要研究方向(2) 節(jié)能環(huán)保(hunbo)以挖掘機(jī)上研究應(yīng)用最為廣泛，主要內(nèi)容包括負(fù)荷敏感控制、泵發(fā)動機(jī)功率匹配控制、負(fù)流量控制、正流量控制等等 56共六十八頁1.3 機(jī)電液一體化技術(shù)主要(zhyo)研究方向(2) 節(jié)能環(huán)保負(fù)荷敏感(Load-Sensing, LS)控制(kngzh)方式可以使泵的輸出壓力和流量自動適應(yīng)負(fù)載的要求，大幅度提高液壓系統(tǒng)效率；在大中型挖掘機(jī)上，采用負(fù)荷敏感工作的液壓系統(tǒng)日趨成為主流。 負(fù)荷敏感系統(tǒng)僅提供所需求的流量和壓力的液壓回路。負(fù)荷敏感控制系統(tǒng)的功率損耗較

24、低，效率遠(yuǎn)高于常規(guī)液壓系統(tǒng)。57共六十八頁1.3 機(jī)電液一體化技術(shù)(jsh)主要研究方向(2) 節(jié)能(ji nn)環(huán)保應(yīng)用實(shí)例：日立的EX系列挖掘機(jī)：最早采用負(fù)荷敏感系統(tǒng)的挖掘機(jī)之一，實(shí)現(xiàn)了無沖擊作業(yè)，提高了作業(yè)效率；小松挖掘機(jī)：采用了封閉式中央負(fù)荷敏感系統(tǒng)，能夠提供平穩(wěn)、精確的控制操作，達(dá)到最佳作業(yè)效率；山河智能SWE系列挖掘機(jī)：采用了負(fù)荷敏感系統(tǒng)，提高了挖掘機(jī)動作的協(xié)調(diào)性，提高了作業(yè)效率。58共六十八頁1.3 機(jī)電液一體化技術(shù)主要研究(ynji)方向 (3) 智能控制智能控制技術(shù)是機(jī)電液一體化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，應(yīng)用前景(qinjng)非常廣泛。主要包括模糊PID控制、自適應(yīng)控制、滑?？刂?、神

25、經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等等。59共六十八頁1.3 機(jī)電液一體化技術(shù)主要(zhyo)研究方向(3) 智能控制(kngzh)ABG的7820型智能攤鋪機(jī)、三一的LTU90A智能攤鋪機(jī)具備自動找平、直線行走等等功能，其控制系統(tǒng)采用了模糊PID控制算法；60共六十八頁1.3 機(jī)電液一體化技術(shù)(jsh)主要研究方向(3) 智能控制小松的PC型電控挖掘機(jī)采用了滑?？刂疲邆鋵?shí)用毛筆寫字(xi z)的功能；山河智能的SWE85E型電控挖掘機(jī)采用了自適應(yīng)預(yù)測控制，可以實(shí)現(xiàn)直線挖掘。 61共六十八頁1.3 機(jī)電液一體化技術(shù)(jsh)主要研究方向(4) 嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)（Embedded System）：以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)(jch)，軟件和硬件均可根據(jù)需要進(jìn)行裁剪，以適應(yīng)系統(tǒng)的功能、實(shí)時性、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)可分為軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兩個方面。62共六十八頁1.3 機(jī)電液一體化技術(shù)主要(zhyo)研究方向(4) 嵌入式系統(tǒng)嵌入式軟件系統(tǒng)：一般都是實(shí)時操作系統(tǒng)，常用的有VxWorks、Linux、Windows CE、uCos、QNX等等VxWorks：實(shí)時性最好的一款嵌入式軟件系統(tǒng)，屬于(shy)高端的嵌入式系統(tǒng)，體積小，功能強(qiáng)，但價(jià)格較貴； 應(yīng)用：戰(zhàn)略導(dǎo)彈、火星探測器63共六十八頁1.3 機(jī)電液一體化