[发明专利]一种振动压路机振动辅助控制方法、控制系统及振动压路机

说明书

本发明公开了一种振动压路机振动辅助控制方法、控制系统及振动压路机，该辅助控制方法通过区域搜索获取激振频率、次谐波频率及其对应振幅，进行振动程度判定减少了压路机无振动或振动较微弱状态下由于测量系统误差造成的误判；通过设定幅度阈值智能判断压路机振动轮跳振的程度，对跳振程度进行分级并采取相应措施。本发明可以利用跳振带来的压实能力的增强，使土壤实现快速密实，实现了辅助控制压路机。

技术领域

本发明涉及一种振动压路机振动辅助控制方法、控制系统及振动压路机，属于振动压路机控制技术领域。

背景技术

振动压路机以其发出的振动载荷使被压实土壤(例如土石填方及路面铺层混合物料)颗粒处于高频振动状态而丧失颗粒间的内摩擦力，迫使这些颗粒重新排列而密实，具有更高压实效率和更好压实效果，逐渐成为主流。行业内通常将被压实土壤与压路机振动轮和压路机上车组成振动系统研究，该系统一般被称为“压路机-土壤”振动系统。

压路机振动轮过于强烈的振动会导致振动轮倾向于跳离地面而不与地面保持紧密接触，即跳振，振动轮跳振可能导致振动轮对压实对象土壤的强烈冲击而导致土壤材料碎裂，同时可能导致压实过程的不稳定，因此，目前行业内提出多种防跳振控制系统。但是，通过对压路机压实过程的跟踪也可以发现，因为压路机上车重量、振动轮本身重量的影响，振动轮跳振时并不一定会使压路机失去连续、稳定的压实能力，即某些跳振情况下压路机仍能实现连续稳定碾压，同时，由于此时振幅增大，压路机的压实能力还能得到一定增强。

因此，在压路机振动轮发生跳振时，智能判断振动轮跳振的程度并采取相应措施，对跳振进行利用或者通过控制消除是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种振动压路机振动辅助控制方法、控制系统及振动压路机，通过智能判断压路机振动轮跳振的程度，辅助控制压路机。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种振动压路机振动辅助控制方法，包括：

连续监测并获得压路机振动过程中振动轮在垂直地面方向的加速度信号；

连续对所获取的加速度信号进行处理，定周期获得随时间变化的位移的频谱；

基于当前时刻位移的频谱，筛选获得最大位移幅度A及对应于该最大位移幅度的频率f，以频率f的2倍值为基准，搜索临近区域内频率对应的位移幅度，找到位移幅度最大值A2和对应于该位移幅度最大值A2的频率f2；以频率f的0.5倍值为基准，搜索临近区域内频率对应的位移幅度，找到位移幅度最大值A0.5和对应于该位移幅度最大值A0.5的频率f0.5；

按照间隔时间长度s0获取一次位移幅度数据，基于所获取的位移幅度数据判定激振频率并计算振幅比；

基于所获取的位移幅度数据判定振动程度并对所计算的振幅比进行修正；

基于修正后的振幅比K判定振动轮跳振程度并计数；

基于计数值判定连续强烈跳振并输出指示信号。

优选的，所述振动过程为压路机振动轮起振至完全停振的全过程；或者，压路机振动轮起振至完全停振期间的某一段连续过程。

优选的，所述对所获取的加速度信号进行处理，包括：

通过硬件滤波、积分电路将所获取的加速度模拟信号转化成位移模拟信号；

通过AD转换器将位移模拟信号转换成位移数据；

对位移数据进行短时傅立叶变换得到随时间变化的不同时刻的频率-位移谱数据。

优选的，所述对所获取的加速度信号进行处理，包括：

通过硬件滤波、AD转换将所获取的加速度信号转换成加速度数据；

对加速度数据进行数字积分转化成位移数据；

对位移数据进行短时傅立叶变换得到随时间变化的不同时刻的频率-位移谱数据。