[发明专利]摊铺机自动找平控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及道路施工设备领域技术，尤其是指一种摊铺机自动找平控制系统及方法。

背景技术

摊铺机是一种主要用于高速公路上基层和面层各种材料摊铺作业的施工设备。近年来，由于公路建设工程日益增多，而且工程建设单位对路面平整度的要求越来越高。

根据分析，影响摊铺机找平的因素可以归纳成以下几个方面：1、路基与基准之间的误差，即路基的高低变化；2、摊铺的速度变化；3、材料温度的变化；4、分料槽内料位高度的变化；5、振捣频率的变化。这几个因素的变化均能使熨平板的受力平衡破坏，导致路面平整度发生变化。

在现有的摊铺机中，包括找平系统与作业系统，作业系统包括行走系统、输分料系统和熨平板系统，其中，找平系统与作业系统之间相互独立控制、不能实现相互通讯，与路面平整度相关的因素无法参与到找平控制中，平台控制器仅仅通过传感器检测到路基与基准之间的误差，从而单纯的控制大臂索引点变化来达到路而的平整度控制，而其它因素所导致的熨平板位置改变只有在平整度发生变化以后才能被高度传感器检测到，从而路面平整度产生了误差。因此，在现有一的控制系统中，只能对路基与基准之间的误差进行预先控制，而摊铺的速度变化、分料槽内料位高度的变化和振捣频率的变化均为事后处理。在摊铺机工作后，工人需要对路面进行检查，路面经常出现由于上述原因导致的不平整情况，所以工人还需要对路面进行二次整修，因此，现有的摊铺机不仅降低了工作效率，而且还浪费人力物力。

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自动找平控制系统及方法，其不但以便摊铺机在工作时提高找平的精度，有效控制不同摊铺作业速度下灵敏度自动适应，进而改善路面施工质量，同时降低摊铺机操作的难度，提高了工作效率，节省人力物力。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种摊铺机自动找平控制系统，包括中央处理器以及分别连接于中央处理器的找平系统、行走系统和熨平板系统，该中央处理器还连接受控制而上升或下降找平的电磁阀，该找平系统、行走系统和熨平板系统设置有采集作业工况数据的传感器，所述中央处理器通过所述通信线路获取所述传感器提供的当前作业工况数据，参考预设的工作参数与找平调整方式的对应关系，确定对应当前工作参数的找平调整方式，并通过所述通信线路发送相应指令以控制所述作业系统执行所述找平调整方式。

优选的，所述找平系统连接有找平传感器。

优选的，所述行走系统连接有用于检测摊铺机速度的速度传感器。

优选的，所述熨平板系统连接有采集摊铺材料的温度、摊铺厚度、摊铺宽度的温度传感器、厚度传感器和宽度传感器。

优选的，所述中央处理器包括左侧自适应控制器和右侧自适应控制器。

优选的，所述电磁阀包括连接于左侧自适应控制器的左侧找平上升电磁阀、左侧找平下降电磁阀，连接于右侧自适应控制器的右侧找平上升电磁阀、右侧找平下降电磁阀。

一种摊铺机自动找平控制方法，，包括如下步骤：

步骤一，采集数据：确定摊铺机的作业工况数据，同时确定与该作业工况数据对应的找平传感器的输出信号；

步骤二，运算分析判断处理：根据预置规则，自适应获取工况数据对应的找平灵敏度参数，参数包括找平的死区区间和比例控制区间；

步骤三，执行命令处理：依据找平灵敏度参数和找平传感器的输出信号进行运算，确定占空比信号，根据该占空比信号对找平上升电磁阀或找平下降电磁阀进行控制。

优选的，所述作业工况数据包括：摊铺机行驶速度、摊铺材料的温度、摊铺厚度、摊铺宽度以及摊铺材料系数。

优选的，所述预置规则为，通过如下方式自适应获取工况数据对应的找平灵敏度参数：

m ＝ φ×K×D

n ＝ Φ×K×D′

其中，m 为死区区间大小，n 为比例区间大小，φ 为传感器死区系数，Φ 为传感器比例区系数，K 为找平灵敏度系数，D 为设定找平控制区间。

优选的，所述找平仪灵敏度系数K 通过如下方式确定：

其中，

τ 为传感器实际回转半径位置，单位为米；

  为传感器标准回转半径位置，单位为米；

α 为行驶速度权重，取值为0.7 ；

β 为材料温度权重，取值为0.2 ；

δ 为摊铺厚度及摊铺宽度权重，取值为0.1 ；

V 为摊铺机行驶速度，单位为米/ 分钟；

T 为摊铺机材料的温度，单位为摄氏度；