專利名稱：攤鋪機行走系統的控制方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明主要涉及到攤鋪機領域，特指一種攤鋪機行走系統的控制方法及其裝置。
背景技術：
目前，瀝青攤鋪機普遍采用雙泵雙馬達驅動、履帶行走的液壓系統。該系統由一個以PLC為核心的電子恒速系統控制，消除了因攤鋪機行駛推進系統的負載變化、送料的不均勻性、發動機降速等諸多因素造成的行駛速度變化，確保了攤鋪速度恒定，從而使攤鋪平整度、密實度指標得到大幅度提高。行駛控制技術是攤鋪機控制技術的核心之一。國家標準GB/T16277《瀝青混凝土攤鋪機》對履帶式攤鋪機的直線行走性能作出了規定履帶式攤鋪機直線行駛的跑偏量不得大于直線測量距離的2％，測量區間為50米，不能調整轉向操作裝置。隨著技術的發展，用戶對設備的操控性能要求越來越高，行走的直線度是攤鋪機操控性能的重要指標。現在的攤鋪機行走控制系統或采用速度單閉環或速度和速差雙閉環控制系統，跑偏量一般能控制在1％。
發明內容
本發明要解決的技術問題就在于針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種操作簡單可靠、能夠有效控制攤鋪機行走的跑偏量，從而提高操作的舒適性、改善路面施工質量的攤鋪機行走系統的控制方法及其裝置。
為解決上述技術問題，本發明提出的解決方案為一種攤鋪機行走系統的控制方法，其特征在于將左馬達的速度作為反饋值與左馬達的給定速度值進行比較，同時將右馬達的速度作為反饋值與右馬達的給定速度值進行比較，并分別通過PID調節器獨立控制左、右馬達的轉速，形成核心環；將左、右馬達的速度差作為反饋量以追蹤0為目標通過速差PID調節器形成的控制量對其中一個馬達的速度作出調整構成速差跟蹤糾偏環；將左、右馬達速度差的累加值，即左、右位移差作為反饋量以追蹤0為目標通過位移差PID調節器輸出一個控制量對速差跟蹤糾偏環的馬達作進一步的調節，形成位移偏差跟蹤糾偏環，核心環、速差跟蹤糾偏環和位移偏差跟蹤糾偏環構成三閉環控制系統對攤鋪機行走系統進行控制。
一種攤鋪機行走系統的控制裝置，其特征在于它包括控制器、PID調節器、速差PID調節器、位移差PID調節器、轉向電位器、行走速度給定電位器以及分別安裝于左、右馬達上的左馬達測速傳感器和右馬達測速傳感器，所述轉向電位器和行走速度給定電位器分別與控制器的輸入端相連用以輸入給定速度值和轉向信號，所述控制器通過兩個PID調節器分別對左、右馬達的轉速進行控制，由左、右馬達速度差得出糾偏控制量的速差PID調節器和由左、右馬達速差累加值得出糾偏控制量的位移差PID調節器對左馬達或右馬達中的任一個進行控制。
與現有技術相比，本發明的優點就在于本發明操作簡單可靠、能夠有效控制攤鋪機行走的跑偏量，從而提高了操作的舒適性、減輕了操作員的勞動強度、改善了路面施工質量，采用本發明三閉環的控制方法和裝置能夠將攤鋪機行走的跑偏量出廠標準由原來按國家標準2％提高到0.5％，進一步優化攤鋪機的行走性能，從而提高整機穩定性和工作效率。
圖1是本發明的框架結構示意圖；圖2是本發明中控制器的端口示意圖；圖3是本發明的流程示意圖；圖4是本發明的電路原理示意圖。
具體實施例方式
以下將結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
本發明的攤鋪機行走系統的控制方法為將左馬達的速度作為反饋值與左馬達的給定速度值進行比較，同時將右馬達的速度作為反饋值與右馬達的給定速度值進行比較，并分別通過PID調節器獨立控制左、右馬達的轉速，形成核心環；將左、右馬達的速度差作為反饋量以追蹤0為目標通過速差PID調節器形成的控制量對其中一個馬達的速度作出調整構成速差跟蹤糾偏環；將左、右馬達速度差的累加值，即左、右位移差作為反饋量以追蹤0為目標通過位移差PID調節器輸出一個控制量對速差跟蹤糾偏環的馬達作進一步的調節，形成位移偏差跟蹤糾偏環，核心環、速差跟蹤糾偏環和位移偏差跟蹤糾偏環構成三閉環控制系統對攤鋪機行走系統進行控制。
如圖1和圖3所示，攤鋪機行走的直線度決定于左、右履帶行走的的同步性，而同步性的充分必要條件為左馬達速度值和右馬達速度值之差為零，而左、右位移差為零是必要條件。參見圖1所示，以左馬達的速度作為反饋值與左馬達的給定速度值進行比較，以右馬達的速度作為反饋值與右馬達的給定速度值進行比較，并分別通過PID調節器獨立控制左、右馬達的轉速，這是控制系統的核心環。將左、右馬達的速度差作為反饋量以追蹤0為目標通過速差PID調節器形成的控制量對其中一個馬達的速度作出調整構成速差跟蹤糾偏環。即使這樣依然會產生速差，用速差的累加值即左、右位移差作為反饋量以追蹤0為目標通過位移差PID調節器輸出一個控制量對速差跟蹤糾偏環的馬達作進一步的調節，形成位移偏差跟蹤糾偏環，即整個行走控制由兩個獨立的速度控制內環和一個速差糾偏環及一個位移差糾偏環構成了三閉環控制系統，攤鋪機的行走性能得到了很大的提高。
參見圖2所示，本發明的攤鋪機行走系統的控制裝置，它包括控制器、PID調節器、速差PID調節器、位移差PID調節器、轉向電位器、行走速度給定電位器以及分別安裝于左、右馬達上的左馬達測速傳感器和右馬達測速傳感器，所述轉向電位器和行走速度給定電位器分別與控制器的輸入端相連用以輸入給定速度值和轉向信號，所述控制器通過兩個PID調節器分別對左、右馬達的轉速進行控制，由左、右馬達速度差得出糾偏控制量的速差PID調節器和由左、右馬達速差累加值得出糾偏控制量的位移差PID調節器對左馬達或右馬達中的任一個進行控制。參見圖4所示，將左、右馬達的測速傳感器SR2、SR3的信號輸入到RC6/9控制器的高速脈沖計數端，將轉向電位器R2、行走速度給定電位器R1的信號輸入到控制器模擬量輸入端，將行駛方向手柄SQ2的行駛前進、后退信號輸入到開關量輸入端，將左馬達前進比例閥Y1a、左馬達后退比例閥Y1b、右馬達前進比例閥Y2a、右馬達前進比例閥Y2b接入控制器的PWM輸出端。
參見圖2、圖3和圖4所示，將行駛手柄SQ2推到前進或后退位，RC6/9控制器根據轉向電位器和速度給定電位器的輸入信號，分別計算出左右馬達內環調節器的給定值，并與相應的馬達轉速信號經過PID運算輸出到左右比例泵Y1、Y2上，手柄前進檔PID值輸出到Y1a、Y2a上，手柄后退檔PID值輸出到Y1b、Y2b上。當轉向電位器離開中位時，行駛系統進行轉向操作，糾偏的速差調節器和位移差調節器不工作。當轉向電位器在中位時，行駛系統進行直線運行。此時，左右行駛系統分別通過PID調節器進行反饋穩速控制，當左右馬達出現速度偏差時，偏差值通過速差調節器計算一個PID控制值輸出到左行駛泵Y1比例閥以調節左馬達的速度去跟隨右馬達，為及時調整由于左右速差不一致造成的機身方向不正，在糾偏調節中，通過對參數的調整使外環工作在超調的狀態，即如果是右馬達的速度小于左馬達時，外環調節器不只是讓右馬達速度跟隨左馬達，而且在動態跟隨過程中，先出現超調，以讓由于開始左大于右造成的左偏調整到右大于左來擺正機身，之后兩邊速度一致。之后，再通過左右速差的累加得出左右履帶的位移差，通過PID位移差調節器輸出一個PWM控制值與PID調節器的輸出值進行疊加后控制左比例泵Y1形成控制系統的第三個閉環。
權利要求
1.一種攤鋪機行走系統的控制方法，其特征在于將左馬達的速度作為反饋值與左馬達的給定速度值進行比較，同時將右馬達的速度作為反饋值與右馬達的給定速度值進行比較，并分別通過PID調節器獨立控制左、右馬達的轉速，形成核心環；將左、右馬達的速度差作為反饋量以追蹤0為目標通過速差PID調節器形成的控制量對其中一個馬達的速度作出調整構成速差跟蹤糾偏環；將左、右馬達速度差的累加值，即左、右位移差作為反饋量以追蹤0為目標通過位移差PID調節器輸出一個控制量對速差跟蹤糾偏環的馬達作進一步的調節，形成位移偏差跟蹤糾偏環，核心環、速差跟蹤糾偏環和位移偏差跟蹤糾偏環構成三閉環控制系統對攤鋪機行走系統進行控制。
2.一種攤鋪機行走系統的控制裝置，其特征在于它包括控制器、PID調節器、速差PID調節器、位移差PID調節器、轉向電位器、行走速度給定電位器以及分別安裝于左、右馬達上的左馬達測速傳感器和右馬達測速傳感器，所述轉向電位器和行走速度給定電位器分別與控制器的輸入端相連用以輸入給定速度值和轉向信號，所述控制器通過兩個PID調節器分別對左、右馬達的轉速進行控制，由左、右馬達速度差得出糾偏控制量的速差PID調節器和由左、右馬達速差累加值得出糾偏控制量的位移差PID調節器對左馬達或右馬達中的任一個進行控制。
全文摘要
本發明公開了一種攤鋪機行走系統的控制方法，將左、右馬達的速度作為反饋值分別與左、右馬達的給定速度值進行比較，然后通過PID調節器控制左、右馬達的轉速，形成核心環；將左、右馬達的速度差作為反饋量以追蹤0為目標通過速差PID調節器形成的控制量對其中一個馬達的速度作出調整構成速差跟蹤糾偏環；將左、右馬達速度差的累加值作為反饋量以追蹤0為目標通過位移差PID調節器輸出控制量對速差跟蹤糾偏環的馬達作進一步調節，形成位移偏差跟蹤糾偏環，核心環、速差跟蹤糾偏環和位移偏差跟蹤糾偏環構成三閉環控制系統對攤鋪機行走系統進行控制。本發明能夠有效控制攤鋪機行走的跑偏量，從而提高操作的舒適性和施工質量。
文檔編號E01C19/12GK101021054SQ20071003436
公開日2007年8月22日 申請日期2007年1月31日 優先權日2007年1月31日
發明者王動勤, 唐楚舒, 任志國 申請人:三一重工股份有限公司