基于PLC的摊铺机行走控制系统纠偏算法研究

发布时间:2022-07-29 20:48:49 来源:hth华体会最新app下载 作者:正规华体会官网app下载

内容简介:  恒速性能的基础上引入左右履带里程关联的方法来解决过程中跑偏的问题通过现场试验,证明了模糊PID加左右履带里程关联的控制方法是可行的。  随着我国公路建设事业的高速发展,工程建设对施工设备的质量有了更高的要求。由于摊铺机是边走边作业的施工机械,其行驶速度稳定性和行驶的直线性对摊铺路面的平整度、初始密实度、离析程度有着很大的影响,因此的性能是影响摊铺机作业性能的重要因素,在很大程度上决定着摊铺质量的好坏。  目前摊铺机行走系统控制方法主要采用PID控制。PID控制由于算法简单,鲁棒性好,可靠性高,在控制系统中得到了广泛的应用。但PID...

  恒速性能的基础上引入左右履带里程关联的方法来解决过程中跑偏的问题通过现场试验,证明了模糊PID加左右履带里程关联的控制方法是可行的。

  随着我国公路建设事业的高速发展,工程建设对施工设备的质量有了更高的要求。由于摊铺机是边走边作业的施工机械,其行驶速度稳定性和行驶的直线性对摊铺路面的平整度、初始密实度、离析程度有着很大的影响,因此的性能是影响摊铺机作业性能的重要因素,在很大程度上决定着摊铺质量的好坏。

  目前摊铺机行走系统控制方法主要采用PID控制。PID控制由于算法简单,鲁棒性好,可靠性高,在控制系统中得到了广泛的应用。但PID控制依赖被控对象的精确数学模型,由于摊铺机液压伺服系统多为非线性、时变复杂系统,参数变化大,PID参数确定困难。若单纯采用固参数的常规PID控制则不能满足在不同偏差下系统对PTD参数自整定的要求,控制器对运行工况的适应性差,从而影响其控制效果。模糊控制不依赖于被控制对象精确的数学模型,动态性能好、受系统参数变化的影响小,但稳态精度不高。采用模糊PID控制器并引入左右履带里程差关联的方法,既有模糊控制灵活、适应性强的优点,又有PID控制精度高的特点,同时引入左右履带的里程差方法,提高了摊铺机的行走控制效果。

  沥青混凝土摊铺机普遍采用双泵-双马达系统,液压系统左右两侧为独立的行驶驱动液压回路。通过对左右两侧独立的泵和液压马达进行控制,实现摊铺机的前进/后退、左右转向及原地转向等动作控制,实现无级变速,达到恒速控制的目的。图1所示为摊铺机行走系统的控制框图。控制器的核心是控制变量泵比例电磁阀Y1、Y2、Y3、Y4,通过脉宽调制(PWM)调节比例电磁阀的电流控制泵的排量实现控制左右履带的行驶速度。通过比例电磁阀不同的组合方式,可以实现摊铺机的前进、后退及转向动作。通过马达换向阀控制Y5、Y6进行马达高低速转换,实现摊铺机行走/摊铺两种工作模式。

  图1中Rs、Rh、Rt分别为最大行驶速度电位器、驱动手柄电位器和转向电位器。Kt为原地转向按钮,Ks为紧急制动按钮,Kp为行走/摊铺二位开关,在“摊铺”位时,为了实现恒速和直线控制,利用速度传感器V1和V2将行驶速度反馈至输入端,行驶控制采用闭环模式。

  从上面分析知道,摊铺机行走系统的控制都归结到对变量泵比例电磁阀控制。本文采用脉宽调制的方式,PWM频率定为100Hz,为了在纠偏的同时提高恒速控制的性能,本文采用模糊PID控制。

  PID控制算法是利用偏差信号,采用比例、积分、微分三个基本环节对系统进行调节。为了在单片机上实现PID控制算法。PID控制规律的实现必须用数值逼近的方法,使模拟PID离散化变为差分方程。


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