一米轮式铣刨机数字化控制系统研究
发布时间：2021-02-08 20:54
由于目前国内的公路建设势头较猛,且随着国家和政府对基础设施建设的不断投入,对于沥青路面的施工要求也越来越高。轮式铣刨机作为小型路面施工机械,是对道路进行机械化、现代化养护过程中的重要设备。目前的路面施工建设不仅有对施工质量的要求,也有对施工效率的要求,这就需要对铣刨机进行数字化控制,在提高铣刨作业效率的同时,增加铣刨机的工作可靠性和安全性。本文针对某型号一米轮式铣刨机进行数字化控制的开发和研究,通过分析研究控制系统的各个子系统模块,确定了硬件系统和软件系统设计,并通过试验验证控制系统及控制方案的可行性。论文主要研究内容如下:（1）对一米轮式铣刨机的控制系统和各个子系统的组成、控制原理和功能需求进行了研究。通过对一米轮式铣刨机控制系统的结构分析,确定了整机的控制方案。（2）分别对行走控制系统、升降控制系统、输料控制系统和辅助控制系统进行模块化设计和分析研究,并制定了相应的控制方案。（3）对控制系统进行相对应的硬件系统和软件系统设计。对需要控制的各个功能模块的接口进行合理的分配。软件系统包括PID调节功能、PWM调节功能、模拟量采集算法、键盘扫描算法和故障诊断算法等。（4）通过AMEsim...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一米轮式铣刨机系统组成示意图
图 4.1 C2812 控制器示意图制器 C2812 功能）采用 32 位微处理器，工作频率为 150MHz；）具有 8 通道 12 位的模拟量输入 AI，可选 0-5V 电压或者 4-20mA下拉方式；）具有 12 通道的开关量输入 DI/脉冲量输入 PI，PI 频率为 10-20kH）具有 12 通道的开关量输入 DI，输入电压为 0-36V；）具有 12 通道的开关量输出 DO/PWM 输出（2.5A），带有电流反警功能；）具有 16 通道的开关量输出 DO（2.5A），可以通过合并端口以增后为 8 通道的开关量输出（5A），带有短路和断路报警功能；）具有 3 通道的 5V（50mA）参考电源；
图 5.1 行驶速度自适应控制仿真模型5.1.3 仿真结果及分析为方便观察发动机随外负载的变化情况，对该仿真模型采用正弦干扰负荷。输入的干扰负荷如图 5.2 所示。加干扰后，当铣刨深度为 4cm 时，发动机转矩变化曲线、发动机功率变化曲线、铣刨系统功率变化曲线和行走速度变化曲线如图 5.3 所示。当铣刨深度为 8cm 时，发动机转矩变化曲线、发动机功率变化曲线、铣刨系统功率变化曲线和行走速度变化曲线如图 5.4 所示。当铣刨深度为 12cm 时，发动机转矩变化曲线、发动机功率变化曲线、铣刨系统功率变化曲线和行走速度变化曲线如图 5.5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]数字化控制系统基本技术分析[J]. 王远隆. 自动化与仪器仪表. 2017(06)
[2]Feedback Stabilization for a Scalar Conservation Law with PID Boundary Control[J]. Jean Michel CORON,Simona Oana TAMASOIU. Chinese Annals of Mathematics（Series B）. 2015(05)
[3]我国公路行业发展趋势及投融资政策建议[J]. 王守信. 综合运输. 2014(01)
[4]冷铣刨机控制系统的开发[J]. 孙金泉. 工程机械. 2013(01)
[5]铣刨机行走液压控制系统的分析[J]. 韩颖琦. 民营科技. 2011(05)
[6]路面铣刨机的液压控制装置设计[J]. 马雪峰,田跃辉. 液压与气动. 2011(05)
[7]路面冷铣刨机铣刨转子智能化设计系统研究[J]. 刘方方,胡永彪,刘世国. 筑路机械与施工机械化. 2011(04)
[8]全液压路面铣刨机铣刨系统动力学仿真[J]. 顾海荣,焦生杰,肖翀宇,刘益民,王富春. 长安大学学报(自然科学版). 2010(05)
[9]路面铣刨机行走系统传动方式的对比分析[J]. 郑兆华,孙超. 工程机械. 2009(12)
[10]CM1000铣刨机介绍[J]. 张世锡,王群,刘宏哲. 建设机械技术与管理. 2008(10)
博士论文
[1]沥青混凝土路面铣削转子动力学研究[D]. 汪学斌.长安大学 2017
[2]冷铣刨机功率自适应控制系统研究[D]. 马鹏宇.长安大学 2008
硕士论文
[1]路面冷铣刨机电控系统的研究与应用[D]. 周鑫.长安大学 2015
[2]沥青路面就地热再生复拌机测控系统设计[D]. 刘瀚隆.南京理工大学 2015
[3]路面铣刨机铣刨系统分析与优化设计[D]. 吕聪正.长安大学 2014
[4]沥青路面铣刨机尾门自适应控制系统试验研究[D]. 吕维江.长安大学 2012
[5]1m全液压铣刨机铣刨系统的分析[D]. 李强强.长安大学 2012
[6]沥青路面铣刨机行走系统研究[D]. 胡燕磊.长安大学 2011
[7]1米铣刨机自动找平系统与功率匹配的研究与应用[D]. 孙金泉.浙江大学 2011
[8]2米路面铣刨机控制系统研究[D]. 张超.长安大学 2010
[9]2m路面铣刨机总体方案的设计研究[D]. 崔元福.吉林大学 2009
[10]0.6m铣刨机行走液压系统研究[D]. 高雁北.长安大学 2007
本文编号：3024520
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一米轮式铣刨机系统组成示意图
图 4.1 C2812 控制器示意图制器 C2812 功能）采用 32 位微处理器，工作频率为 150MHz；）具有 8 通道 12 位的模拟量输入 AI，可选 0-5V 电压或者 4-20mA下拉方式；）具有 12 通道的开关量输入 DI/脉冲量输入 PI，PI 频率为 10-20kH）具有 12 通道的开关量输入 DI，输入电压为 0-36V；）具有 12 通道的开关量输出 DO/PWM 输出（2.5A），带有电流反警功能；）具有 16 通道的开关量输出 DO（2.5A），可以通过合并端口以增后为 8 通道的开关量输出（5A），带有短路和断路报警功能；）具有 3 通道的 5V（50mA）参考电源；
图 5.1 行驶速度自适应控制仿真模型5.1.3 仿真结果及分析为方便观察发动机随外负载的变化情况，对该仿真模型采用正弦干扰负荷。输入的干扰负荷如图 5.2 所示。加干扰后，当铣刨深度为 4cm 时，发动机转矩变化曲线、发动机功率变化曲线、铣刨系统功率变化曲线和行走速度变化曲线如图 5.3 所示。当铣刨深度为 8cm 时，发动机转矩变化曲线、发动机功率变化曲线、铣刨系统功率变化曲线和行走速度变化曲线如图 5.4 所示。当铣刨深度为 12cm 时，发动机转矩变化曲线、发动机功率变化曲线、铣刨系统功率变化曲线和行走速度变化曲线如图 5.5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]数字化控制系统基本技术分析[J]. 王远隆. 自动化与仪器仪表. 2017(06)
[2]Feedback Stabilization for a Scalar Conservation Law with PID Boundary Control[J]. Jean Michel CORON,Simona Oana TAMASOIU. Chinese Annals of Mathematics（Series B）. 2015(05)
[3]我国公路行业发展趋势及投融资政策建议[J]. 王守信. 综合运输. 2014(01)
[4]冷铣刨机控制系统的开发[J]. 孙金泉. 工程机械. 2013(01)
[5]铣刨机行走液压控制系统的分析[J]. 韩颖琦. 民营科技. 2011(05)
[6]路面铣刨机的液压控制装置设计[J]. 马雪峰,田跃辉. 液压与气动. 2011(05)
[7]路面冷铣刨机铣刨转子智能化设计系统研究[J]. 刘方方,胡永彪,刘世国. 筑路机械与施工机械化. 2011(04)
[8]全液压路面铣刨机铣刨系统动力学仿真[J]. 顾海荣,焦生杰,肖翀宇,刘益民,王富春. 长安大学学报(自然科学版). 2010(05)
[9]路面铣刨机行走系统传动方式的对比分析[J]. 郑兆华,孙超. 工程机械. 2009(12)
[10]CM1000铣刨机介绍[J]. 张世锡,王群,刘宏哲. 建设机械技术与管理. 2008(10)
博士论文
[1]沥青混凝土路面铣削转子动力学研究[D]. 汪学斌.长安大学 2017
[2]冷铣刨机功率自适应控制系统研究[D]. 马鹏宇.长安大学 2008
硕士论文
[1]路面冷铣刨机电控系统的研究与应用[D]. 周鑫.长安大学 2015
[2]沥青路面就地热再生复拌机测控系统设计[D]. 刘瀚隆.南京理工大学 2015
[3]路面铣刨机铣刨系统分析与优化设计[D]. 吕聪正.长安大学 2014
[4]沥青路面铣刨机尾门自适应控制系统试验研究[D]. 吕维江.长安大学 2012
[5]1m全液压铣刨机铣刨系统的分析[D]. 李强强.长安大学 2012
[6]沥青路面铣刨机行走系统研究[D]. 胡燕磊.长安大学 2011
[7]1米铣刨机自动找平系统与功率匹配的研究与应用[D]. 孙金泉.浙江大学 2011
[8]2米路面铣刨机控制系统研究[D]. 张超.长安大学 2010
[9]2m路面铣刨机总体方案的设计研究[D]. 崔元福.吉林大学 2009
[10]0.6m铣刨机行走液压系统研究[D]. 高雁北.长安大学 2007
本文编号：3024520
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