[发明专利]一种摊铺机行走控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及摊铺机领域，尤其涉及一种摊铺机行走控制装置及控制方法。

背景技术

目前，沥青摊铺机普遍采用双泵双马达驱动、履带行走的液压系统。该系统由一个以PLC为核心的电子恒速控制系统控制，消除了因摊铺机行驶推进系统的负载变化，送料的不均匀性，发动机降速等诸多因素造成的行驶速度的变化，确保了摊铺机速度恒定，从而使摊铺平整度，密实度指标得到大幅度提高。行驶速度控制是摊铺机技术的核心之一。国家标准GB/T16277-2008《沥青混凝土摊铺机》中对履带式摊铺机的直线行走性能做出了规定：履带式摊铺机直线行驶的跑偏量不应大于直线测量距离的1%，测量距离为履带运行一圈摊铺机行驶距离的2-3整数倍，不能调整转向操作装置。随着技术的发展，用户对设备的操控性能要求越来越高，行走的直线度是摊铺机操控性能的重要指标。现在摊铺机行走控制速度或采用速度单闭环控制系统，跑偏量一般控制在1%。

传统纠偏控制器采用PID控制器进行纠偏控制，控制器输入为左右履带速度差和里程差。PID控制器的输入输出都是连续信号，具有灵敏度高，实现方便等特点。但是在实际使用中，摊铺机工作环境很复杂，可能会出现速度传感器信号丢失或出现干扰毛刺，此时纠偏控制器会出现误动作。同时由于传统的PID控制器实现其控制量是连续线性信号，加之对不同工况使用同一组控制器参数，在不同的工况下不能达到最优控制。

发明内容

针对现有技术存在的连续线性信号容易导致摊铺机出现误动作的技术问题，本发明提供一种操作简单可靠，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的摊铺机的控制装置及控制方法。

本发明提供一种摊铺机行走控制装置，包括处理器、转换模块、检测速度脉冲频率模块、开关量输入模块、脉冲宽度调制模块、开关量输出模块、压力传感器、电位计、速度传感器、开关、电磁阀、比例电磁阀；所述处理器分别与所述转换模块、检测速度脉冲频率模块、开关量输入模块、脉冲宽度调制，开关量输出模块相连接；所述压力传感器、电位计分别与所述转换模块相连接；所述速度传感器与所述检测速度脉冲频率模块相连接；所述开关与所述开关量输入模块相连接；所述比例电磁阀与所述脉冲宽度调制模块相连接；所述电磁阀与所述开关量输出模块相连接，所述处理器中设置模糊纠偏控制器模块。

所述速度传感器包括左速度传感器和右速度传感器，所述左速度传感器安装在左行驶马达上，所述右速度传感器安装在右行驶马达上，分别用于检测左/右行驶马达的速度；所述左速度传感器包括第一左速度行驶传感器和第二左行驶速度传感器，所述第一左速度行驶传感器和第二左速度行驶传感器的相位差为90度。所述右速度传感器包括第一右速度行驶传感器和第二右行驶速度传感器，所述第一右速度行驶传感器和第二右速度行驶传感器的相位差为90度。

本发明还提供一种摊铺机行走控制装置的控制方法，其包含以下步骤：

（1）转向电位计和行走速度限制电位计初始给定行走速度，并通过转换模块传输给处理器保存；

（2）左/右行走速度传感器采集左/右行驶马达的行走路程，并将采集到的数据通过检测速度脉冲频率模块FI检测速度脉冲频率模块传输给处理器；

（3）处理器将左/右行走速度传感器采集到的数据计算里程差，判定是否需要启动模糊纠偏控制器模块；

（4）如果需要调节，则进行模糊纠偏控制，通过模糊纠偏控制器模块得出左行驶马达的速度修正量并叠加到左马达速度给定值上，并通过脉冲宽度调制模块、相应的比例电磁阀传输给左行驶马达，左行驶马达调节到修正后的速度；

（5）如果不需要调节或者调节完成，则完成本次调节过程。

在以上步骤中每0.1秒采样1次左右履带的里程差和当前左履带的速度值。所述里程差大于0.01m时，才进行模糊纠偏控制。

本发明的有益效果在于：本发明首先在于先对路程差进行判断，判断路程差大于一定值后方启动模糊纠偏调节，对速度传感器的误差不敏感，其次在模糊纠偏调节过程中，根据不同的路程差驱动模糊纠偏控制模块，计算出相应的修正速度。因为采样的时间点为每0.1秒进行一次，采集到的数据和输出的信号均为非线性信号，调节能力更强。同时结构简单，不影响已有摊铺行走控制闭环。在速度传感器信号出现干扰时不会出现误动作，输出非线性调节能力强。本发明的控制结构简单，操作可靠，能够有效控制摊铺机行走的跑偏量，控制效果更好，进一步提高了摊铺机行走跑偏性能和施工质量。

附图说明

图1是摊铺机行走控制装置的硬件结构连接图。