瀝青混凝土攤鋪機行走液壓系統的智能控制應用與分析

賈曉琪,郭瑞雪

（陜西建設機械股份有限公司,西安710032）

0 引言

現代瀝青混凝土攤鋪機本身是一種機、電、液系統一體化的施工機械，目前我國國內應用的攤鋪機均為全液壓驅動。而隨著21世紀電子科技的不斷進步，使得電子智能控制系統的應用范圍越來越廣，對于各種系統之間的轉換控制也越來越靈活，而這也使得電-液智能控制系統在攤鋪機領域當中被廣泛地應用。目前國外已經實現了攤鋪機行走液壓系統的智能化發展，但這一技術在我國國內仍處于起步階段，需要不斷進行學習和革新。

1 瀝青混凝土攤鋪機行走液壓系統的基本結構

瀝青混凝土攤鋪機主要是將瀝青或混凝土材料攤鋪在公路施工面上，采用的是恒速攤鋪作業。在實際應用過程中，由于負載改變、送料速度變化、油溫上升等因素都會導致攤鋪機的運行速度改變，使得攤鋪平面發生變化，影響路面的整體質量，因此，攤鋪機的各結構之間的配合和系統的控制就顯得非常重要。

1.1 行走液壓泵

行走液壓泵是攤鋪機的主要動力來源，其主要是利用發動機燃燒過程中所產生的熱能和動能，將這些能量轉化為壓力能，向液壓系統內提供壓力油，進而推動機械進行運轉。

1.2 行走液壓馬達

該馬達屬于兩檔交變馬達，是將壓力油所提供的壓力能轉化為機械動能的重要結構，通過傳動軸的帶動，使得機械產生了行駛的動力，并將動力附加在驅動鏈輪上，實現了機械的整體運動。

1.3 電液伺服閥

電液伺服閥是整個液壓動力控制系統當中的關鍵元件。當液壓系統的負載壓差達到一定程度時，電液伺服閥輸出壓力油流量和電流量呈正相關，如果輸入的電流是反向的，那么壓力油的輸出也必然是反向的。因此，攤鋪機的液壓馬達的轉動速度和運動方向都是由電液伺服閥的輸出流量來進行控制，使整個系統能夠被穩定控制。

1.4 電磁溢流閥

電磁溢流閥是整個系統內的安全閥，主要被用來控制電-液系統所產生的壓力，使其保持在一個恒定的范圍之內，并對系統的最大輸出壓力值進行限制，保證系統能夠在安全的情況下運行，避免壓力過大損壞行走液壓系統。

1.5 控制電路

攤鋪機的控制電路與其它機械的控制電路有著相同的作用，主要就是利用傳感器所發出的反饋信號向各結構進行傳輸?？刂齐娐坟撠熭斎胫噶钚盘?，借助控制系統計算機的分析，對信號進行處理，并產生控制信號，進而操作攤鋪機的運行。

2 瀝青混凝土攤鋪機行走液壓系統的工作原理

在攤鋪機的行走液壓馬達上設有速度傳感器，當液壓馬達開始運轉時，其轉速的信號就會被傳感器檢測到，并將其轉化為反饋信號發送到控制計算機當中，計算機接收到反饋信號后將其轉化為輸出信號，將相應的速度指令進行輸出，經過D/A轉換器將信號放大，進入到驅動電液伺服閥當中，通過伺服閥和電磁溢流閥來輸出和控制馬達的轉速和攤鋪機的行走速度。當所輸出的速度指令一定時，攤鋪機的驅動輪運轉速度就會恒定，而傳感器接收和反饋出的電壓信號則一定，使得計算機分析出的偏差電壓恒定，這樣就能夠保證瀝青混凝土攤鋪機能夠保證在一定的速度內進行恒速運動，使得瀝青和混凝土的澆筑均勻，保證路面施工質量。

3 瀝青混凝土攤鋪機行走液壓系統的智能控制系統

攤鋪機本身屬于多系統所組成的耦合系統，其具有反應速度快、精密度高等優點，但授予電液伺服閥等結構會產生非線性參數，導致各類不確定因素影響系統的控制。因此，為了降低這些不確定因素所帶來的風險，可以利用智能控制理念當中的模糊控制來完善攤鋪機的行走液壓系統。模糊控制系統的核心是模糊控制器，其主要由三個環節構成，包括處理輸入信號的模糊量化環節、處理輸出信號的模糊控制算法功能環節、負責輸出模糊化控制信號的模糊判決環節。在構建模糊化控制器的過程中，最重要的就是將該系統的模糊控制算法建立起來，也就是制定模糊規則表，一般采用Mandani規則。在對控制量進行選取的過程中一定要注意防止超調，以系統穩定運行作為大前提。假設系統實際采樣的誤差量為e，則誤差的變化率為ec，而模糊控制規則為R，由此得出的模糊控制量u=e*R。該公式屬于合成規則，在應多不同變量的時產生的控制量公式為：，通過該公式可以求得不同情況下的控制量，進而得出模糊集合，根據這一集合數據就能夠應對不同情況下系統的控制輸出信號，達到智能應對目的。

4 結語

智能控制系統是未來機械制造業的發展趨勢，將這一系統應用在瀝青混凝土攤鋪機的行走液壓系統中，能夠有效克服傳統控制系統難以應對不確定因素的缺點，使得控制系統的輸出信號更加穩定，使瀝青和混凝土的攤鋪質量進一步提升，降低手動操作的勞動量，滿足現代工程對于施工機械的要求。

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