振動壓路機的控制系統及振動壓路的製造方法
2023-06-08 19:20:26 1
振動壓路機的控制系統及振動壓路的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種振動壓路機的控制系統及振動壓路機，該控制系統包括：加速度傳感器、控制器以及工作頻率傳感器；所述加速度傳感器設置于振動壓路機的下車上，與所述控制器連接；所述工作頻率傳感器設置于振動壓路機的下車，與所述控制器連接；所述控制器設置于振動壓路機上。通過上述方式，本實用新型能夠提供可以實現提高作業對象的壓實效果和提高能量利用率的硬體平臺。
【專利說明】振動壓路機的控制系統及振動壓路機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工程機械【技術領域】，特別是涉及一種振動壓路機的控制系統及振動壓路機。
【背景技術】
[0002]振動壓路機是通過振動輪的激振器(高速旋轉的偏心軸或偏心塊)產生離心力，從而使振動壓路機的振動輪產生振動，達到壓實作業對象的目的。
[0003]目前，振動壓路機通常根據其作業對象的不同，有針對性地設計一種或幾種工作頻率，在壓實浙青、混凝土及路面時採用較高工作頻率，在壓實路基和次基層時，採用較低工作頻率。例如:對於壓實路基的情況，振動壓路機的參考工作頻率範圍為25?30Hz ;對於壓實次基層的情況，振動壓路機的參考工作頻率範圍為25?40Hz ;對於壓實浙青、混凝土及路面的情況，振動壓路機的參考工作頻率範圍為30?50Hz。
[0004]但是，振動壓路機在實際作業時，作業對象的情況千差萬別，且在振動壓路機一次作業的過程中，被壓實作業對象的剛度也會隨著壓實遍數的增加而增大，這樣容易產生過壓實作業對象的情況，同時也降低了能量利用率，不利于振動壓路機作業質量及效率的提聞。
實用新型內容
[0005]本實用新型主要解決的技術問題是提供一種振動壓路機的控制系統及振動壓路機，能夠提供可以實現提高作業對象的壓實效果和提高能量利用率的硬體平臺。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型採用的一個技術方案是:提供一種振動壓路機的控制系統，所述控制系統包括:加速度傳感器、控制器以及工作頻率傳感器；所述加速度傳感器設置于振動壓路機的振動輪上，與所述控制器連接；所述工作頻率傳感器設置于振動壓路機的振動輪上，與所述控制器連接；所述控制器設置于振動壓路機上。
[0007]其中，所述控制器是模糊控制器。
[0008]為解決上述技術問題，本實用新型採用的另一個技術方案是:提供一種振動壓路機，包括振動輪，所述振動壓路機還包括如上所述的控制系統，所述控制系統與所述振動輪連接。
[0009]其中，所述振動壓路機還包括:前車架部分、後車架部分以及駕駛室部分，所述前車架部分和後車架部分連接，所述駕駛室部分設置於所述前車架部分上，所述振動輪分別安裝在所述前車架部分和後車架部分上，所述控制系統的加速度傳感器和工作頻率傳感器分別安裝在所述後車架部分的振動輪和前車架部分的振動輪上，所述控制系統的控制器安裝在所述駕駛室部分內。
[0010]其中，所述前車架部分還包括振動馬達以及前車架，所述振動馬達安裝於所述前車架部分的振動輪上，所述前車架部分的振動輪安裝於所述前車架上；所述後車架部分還包括驅動馬達、輪邊減速器以及後車架，所述驅動馬達和輪邊減速器均安裝於所述後車架部分的振動輪上，所述後車架部分的振動輪安裝於所述後車架上；所述前車架與所述後車架連接。
[0011]其中，所述駕駛室部分還包括顯示屏、儀表箱、油門手柄、操縱手柄、操縱箱以及振動按鈕，其中，所述顯示屏安裝在所述儀表箱面板上，所述控制器安裝在所述儀表箱內部，所述油門手柄安裝在所述儀表箱箱體上，所述操縱手柄安裝在所述操縱箱上，所述振動按鈕安裝在所述操縱手柄頂端，所述儀表箱與所述前車架連接。
[0012]本實用新型的有益效果是:區別於現有技術的情況，本實用新型加速度傳感器可以實時監測的振動壓路機的振動加速度，工作頻率傳感器可以監測振動壓路機的工作頻率，控制器可以提供對振動壓路機的控制，通過這種方式，能夠提供可以實現提高作業對象的壓實效果和提高能量利用率的硬體平臺。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型振動壓路機的控制方法一實施方式的流程圖；
[0014]圖2是振動壓路機的數學模型示意圖；
[0015]圖3是本實用新型振動壓路機的控制系統一實施方式的結構示意圖；
[0016]圖4是本實用新型振動壓路機的控制系統另一實施方式的結構示意圖；
[0017]圖5是本實用新型振動壓路機的控制系統又一實施方式的結構示意圖；
[0018]圖6是本實用新型振動壓路機一實施方式的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施方式對本實用新型進行詳細說明。
[0020]參閱圖1，圖1是本實用新型振動壓路機的控制方法一實施方式的流程圖，包括:
[0021]步驟SlOl:實時監測與振動壓路機作業對象的剛度變化相關的物理參數。
[0022]振動壓路機是通過振動輪激振器(高速旋轉的偏心軸或偏心塊)產生離心力，使振動壓路機的振動輪產生振動，從而達到壓實作業對象的目的。一方面，振動壓路機下車(振動輪)振動時對地面的作用力越大，振動壓路機的壓實效果越好。另一方面，振動輪傳遞至上車的振動作用力越小，振動壓路機的舒適性越好，能量的利用率也越高。為了以實現振動壓路機下車(振動輪)振動時對地面的作用力與傳遞至上車的振動作用力的協調控制為目標，可以實時監測與振動壓路機作業對象的剛度變化相關的物理參數，使得振動壓路機工作頻率隨振動壓實情況(即作業對象的剛度變化)而自動控制。
[0023]與振動壓路機作業對象的剛度變化相關的物理參數可以是振動壓路機的振動輪的振動加速度、振動加速度的變化率或振動的振幅等，由於這些物理參數與作業對象的剛度變化相關，因此利用這些物理參數，可以獲知作業對象的剛度或剛度變化情況，從而使得振動壓路機工作頻率隨振動壓實情況(即作業對象的剛度變化)而自動控制。
[0024]步驟S102:通過實時監測的物理參數確定振動壓路機作業對象的剛度k2。
[0025]由於物理參數與作業對象的剛度變化相關，因此利用這些物理參數，可以確定作業對象的剛度或剛度變化情況。
[0026]例如:在物理參數和作業對象的剛度的經驗數據豐富且比較準確的情況下，可以建立物理參數與作業對象的剛度之間的經驗數據關係，或者更進一步的確定物理參數與作業對象的剛度之間的函數關係式，或者在物理參數和作業對象的剛度之間關係複雜，不能建立線性或確定性的關係時，也可以通過一些算法例如模糊控制算法來通過實時監測的物理參數確定振動壓路機作業對象的剛度k2。
[0027]其中，步驟S102具體是:通過模糊控制算法，利用實時監測的物理參數確定振動壓路機作業對象的剛度k2。
[0028]模糊控制是對難以用已有規律描述的複雜系統，採用自然語言(如大、中、小)加以敘述，藉助定性的、不精確的以及模糊的條件語句來表達的控制，是一種基於語言的智能控制。基本原理是:把由各種傳感器測出的精確量轉換成為適於模糊預算的模糊量，然後將這些模糊量在模糊控制器中加以運算，最後再將運算結果中的模糊量轉換為精確量，以便於各執行器進行具體的操作控制。在本實用新型實施方式中，模糊控制器對採集得到的振動壓路機下車的振動加速度信號或振動加速度變化率等變量進行分析處理，將實際輸入變量變換至模糊論域範圍內，並得到相應的模糊值，建立隸屬度函數，實現輸入變量的模糊化。
[0029]例如:在輸入變量與輸出變量各自論域中劃分子集合，將輸入加速度在其論域中劃分為「很小(NB)」、「小(NM)」 「較小(NS)」、「中(Z) 」、「較大(PS) 」、「大(PM)」、「很大(PB)」。
[0030]僅以加速度為輸入變量時，控制規則形式如:
[0031]If Q is Ai, then u is Ci0
[0032]同時以加速度及加速度變化率為輸入變量時，控制規則如R1:1f Q is Ai and δ Qis Bi, then u is Ci,,
[0033]所述模糊控制 算法所採用的振動壓路機作業對象剛度的模糊推理規則如下表:
[0034]模糊規則表
【權利要求】
1.一種振動壓路機的控制系統，其特徵在於，所述控制系統包括:加速度傳感器(12)、控制器(14)以及工作頻率傳感器(13)； 所述加速度傳感器(12)設置于振動壓路機的振動輪上，與所述控制器(14)連接； 所述工作頻率傳感器(13)設置于振動壓路機的振動輪上，與所述控制器(14)連接； 所述控制器(14)設置于振動壓路機上。
2.根據權利要求1所述的控制系統，其特徵在於，所述控制器是模糊控制器。
3.一種振動壓路機，包括振動輪(11)，其特徵在於，所述振動壓路機還包括權利要求1或2所述的控制系統，所述控制系統與所述振動輪(11)連接。
4.根據權利要求3所述的振動壓路機，其特徵在於，所述振動壓路機還包括:前車架部分(I)、後車架部分(2)以及駕駛室部分(3)，所述前車架部分(I)和後車架部分(2)連接，所述駕駛室部分(3)設置於所述前車架部分(I)上，所述振動輪(11)分別安裝在所述前車架部分(I)和後車架部分(2)上，所述控制系統的加速度傳感器(12)和工作頻率傳感器(13)分別安裝在所述後車架部分(2 )的振動輪(11)和前車架部分(I)的振動輪(11)上，所述控制系統的控制器(14)安裝在所述駕駛室部分(3)內。
5.根據權利要求4所述的振動壓路機，其特徵在於，所述前車架部分(I)還包括振動馬達(18)以及前車架(19)，所述振動馬達(18)安裝於所述前車架部分(I)的振動輪(11)上，所述前車架部分(I)的振動輪(11)安裝於所述前車架(19 )上；所述後車架部分(2 )還包括驅動馬達(15)、輪邊減速器(16)以及後車架(17)，所述驅動馬達(15)和輪邊減速器(16)均安裝於所述後車架部分(2 )的振動輪(11)上，所述後車架部分(2 )的振動輪(11)安裝於所述後車架(17)上；所述前車架(19)與所述後車架(17)連接。
6.根據權利要求4所述的振動壓路機，其特徵在於，所述駕駛室部分(3)還包括顯示屏(20)、儀表箱(21)、油門手柄(22)、操縱手柄(23)、操縱箱(24)以及振動按鈕(25)，其中，所述顯示屏(20 )安裝在所述儀表箱(21)面板上，所述控制器(14 )安裝在所述儀表箱(21)內部，所述油門手柄(22 )安裝在所述儀表箱(21)箱體上，所述操縱手柄(23 )安裝在所述操縱箱(24)上，所述振動按鈕(25)安裝在所述操縱手柄(23)頂端，所述儀表箱(21)與所述前車架(19)連接。
【文檔編號】E01C19/28GK203668800SQ201320825831
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】王曦鳴, 王維金, 楊川, 曾亞平 申請人:中聯重科股份有限公司