[发明专利]一种摊铺机行走智能控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制领域技术，尤其是指一种摊铺机行走智能控制系统及控制方法。

背景技术

工程机械作为我国机械制造的一大产业，对机械工业技术进步发挥巨大的牵动作用。路面摊铺机作为一个国家工程机械技术水平的重要标志，受到发达国家的高度重视。在其基本功能和可靠性已完全得到满足的情况下，各国纷纷将现代控制技术运用到摊铺机上，从而实现操作和控制的智能化，减轻工人的劳动强度，实现技术的升级换代，有效增强工程机械产品的市场竞争力，有力推动经济建设的发展。

在我国，智能路面摊铺机的开发处于起步阶段，一些进口的智能化摊铺机已开始在我国公路路面施工中得到应用，如ABG TITAN525、DYNA．PAC F30。用这些摊铺机施工的路面施工质量、可靠性均有较大提高，获得用户的认可。随着我国对路面施工质量要求的提高，国内对智能路面摊铺机的需求将越来越大。

摊铺机的作业过程是：当热料送入料斗后，操作者给出作为工作主命令的行驶指令，于是刮板输送器开始工作；热料送入摊铺料槽，再由螺旋输送器将其分送至两边；烫平板在振动、振捣器在运转的同时，在主机牵引作用下，经压实将热料形成摊铺层。

在摊铺机功率匹配的理论研究中有两个假设：一是摊铺机摊铺速度不变；二是物料供给量恒定不变。这两个假设是摊铺机理想的工作状态。在此理想状态下，摊铺机施工可获得较高的路面平整度指标，这也是摊铺机设计中不断追求的目标。实际工作过程中，当外负载增加时，系统工作压力增大，发动机扭矩上升，发动机转速下降(见图1)，输出流量下降从而马达转速下降，最终导致摊铺速度下降。泵、马达等液压件间摩擦配合间隙增大以及油温升高等因素，会导致闭式液压回路容积效率下降，导致摊铺速度的改变，影响摊铺质量。所以说，摊铺机恒速摊铺技术一直是摊铺机设计制造中的关键技术之一。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种摊铺机行走智能控制系统，其能够有效控制摊铺机跑偏量，从而提高操作的舒适性，提高控制精度，改善路面的施工质量。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种摊铺机行走智能控制系统，包括油箱、滤油器、变量液压泵、电磁溢流阀、单向阀、电液伺服阀、液压电机、速度传感器以及智能控制器；

所述变量液压泵通过滤油器连接油箱，其作为系统的动力源，将发动机产生的动能转化为压力能，向液压系统提供压力油；

该电磁溢流阀接在变量液压泵和单向阀之间，用来保证出口压力恒定或限制系统压力的最大值；

该电液伺服阀通过单向阀连接变量液压泵，该由电液伺服阀控制变量液压泵变量的变量，在负载压差一定时，阀的输出流量与输入电流成正比，输入电流反向，输出流量亦反向；

该液压电机连接电液伺服阀，液压电机的转速与转动方向由电液伺服阀的输出流量大小和方向来决定，用来将液压能变为输出轴转动的机械能，产生行驶动作加于驱动链轮上，实现行驶驱动；

该智能控制器连接于速度传感器与电液伺服阀之间，通过速度传感器器检测液压电机反馈信号，输入指令信号，并通过智能控制器变量液压电机对信号进行分析、处理后，给电液伺服阀输出控制信号。

优选的，所述液压电机是两挡变量液压电机。

优选的，所述智能控制器包括模糊控制器、连接于模糊控制器和速度传感器之间的数据采集卡、串联于模糊控制器与电液伺服阀之间的D/A转换电路和放大电路；

在沥青混凝土摊铺机行走系统液压电机输出轴上装速度传感器，液压电机的输出转速通过速度传感器检测，并转换成反馈电压信号经数据采集卡送给模糊控制器，模糊控制器将反馈速度信号与输入速度指令信号相比较，得出偏差电压信号作为变量控制机构的输入信号；输出相应的误差信号，经D/A转换后加在放大电路的输入端，然后放大电路输出电流信号以驱动电液伺服阀，通过调节电液伺服阀的开口来控制进、出液压电机的流量，从而控制液压电机的转速。

优选的，所述模糊控制器中设置模糊控制运算模块。

优选的，所述模糊控制运算模块包含三个功能环节，分别是用于输入信号处理的模糊量化和模糊化环节、模糊控制算法功能单元以及用于输出解模糊化的模糊判决环节。

优选的，所述模糊控制算法功能单元中，模糊控制算法的模糊规则采用Mamdani 规则。

优选的，所述模糊控制器中设置有报警模块，当系统出现故障时，自动发出报警信号。

优选的，所述模糊控制器为PLC。

一种摊铺机行走智能控制系统的控制方法，