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      攤鋪機(jī)用高壓發(fā)電機(jī)的控制方法

      2020-09-10 10:24:16吳淑瑩
      內(nèi)燃機(jī)與配件 2020年7期
      關(guān)鍵詞:攤鋪機(jī)

      吳淑瑩

      摘要:本文通過對攤鋪機(jī)用高壓發(fā)電機(jī)的控制方法研究,克服現(xiàn)有控制方法的缺點(diǎn),提供了一種攤鋪機(jī)用基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高壓發(fā)電機(jī)的控制方法,既滿足了系統(tǒng)的動態(tài)誤差和穩(wěn)態(tài)誤差足夠小的要求,又保證了系統(tǒng)的超調(diào)量盡量低,高壓發(fā)電機(jī)空載和帶載穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速控制在要求范圍內(nèi),發(fā)電機(jī)動態(tài)轉(zhuǎn)速控制上限滿足要求,提高了高壓發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性。

      關(guān)鍵詞:攤鋪機(jī);高壓發(fā)電機(jī);BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

      0 ?引言

      隨著公路建設(shè)的發(fā)展,越來越多的攤鋪機(jī)電加熱系統(tǒng)采用液壓馬達(dá)來驅(qū)動高壓發(fā)電機(jī),對如何控制高壓發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速提出了更高的要求[1]。

      僅僅依靠原有的控制方法,無法滿足對高壓發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性的要求,因此為了克服現(xiàn)有控制方法的缺點(diǎn),采用恒速和扭矩自適應(yīng)的控制方法。

      1 ?概述

      基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制攤鋪機(jī)高壓發(fā)電機(jī)高精度平穩(wěn)快速響應(yīng)中,使用多傳感器融合技術(shù)檢測當(dāng)前液壓系統(tǒng)狀態(tài),采用將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法引入到常規(guī)PID控制中實(shí)現(xiàn)高精度控制,搭建了以RC20-10為主控運(yùn)算的攤鋪機(jī)高壓發(fā)電機(jī)智能控制的硬件平臺,使用以溫度傳感器、壓力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、流量傳感器為主的感知系統(tǒng)來檢測周圍環(huán)境信息,實(shí)現(xiàn)了攤鋪機(jī)高壓發(fā)電機(jī)智能控制功能。

      針對常規(guī)PID控制在攤鋪機(jī)高壓發(fā)電機(jī)智能控制系統(tǒng)中存在參數(shù)整定困難、轉(zhuǎn)速波動難控制、穩(wěn)定性差、調(diào)節(jié)時間長、液壓油發(fā)動機(jī)影響大、超調(diào)量大以及抗干擾能力差的問題,提出了將采用多傳感器信息融合并將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法引入到常規(guī)PID控制器中,通過對傳感器檢測的液壓油溫、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、泵排量、泵轉(zhuǎn)速、液壓油壓力等多參數(shù)組成信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力和逼近任意函數(shù)的能力,實(shí)現(xiàn)在線調(diào)整PID的控制參數(shù),使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出對應(yīng)于某種最優(yōu)控制規(guī)律下的PID控制參數(shù),并將其作為常規(guī)PID控制器的輸入控制目標(biāo)轉(zhuǎn)速給定值,基于此方法設(shè)計了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制器實(shí)現(xiàn)攤鋪機(jī)高壓發(fā)電機(jī)智能平穩(wěn)的發(fā)電,保證了整個加熱設(shè)備的安全;利用實(shí)驗(yàn)對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制和常規(guī)PID控制進(jìn)行比較,結(jié)果表明攤鋪機(jī)高壓發(fā)電機(jī)智能轉(zhuǎn)速控制基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制器模塊的控制精度、自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力,以及抗干擾能力和系統(tǒng)的魯棒性能都有了顯著的提高,大大提高了攤鋪機(jī)高壓發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)性、無超調(diào)、轉(zhuǎn)速波動幅度小、穩(wěn)定性高、調(diào)節(jié)時間短。

      2 ?控制方法

      在柴油機(jī)為額定轉(zhuǎn)速情況下,或打開高壓配電柜上高壓發(fā)電機(jī)開關(guān)S2,進(jìn)入柴油機(jī)轉(zhuǎn)速2000轉(zhuǎn)優(yōu)先控制;

      打開高壓配電柜上高壓發(fā)電機(jī)開關(guān)S2,同時控制器A2發(fā)送命令給高壓發(fā)電機(jī)比例調(diào)速閥Y1,控制電流恒速增加從最小到最大,高壓發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速從最小到3000轉(zhuǎn)穩(wěn)定,此過程可用開環(huán)斜坡控制,恒速上升,斜坡時間可稍長,以液壓系統(tǒng)不超調(diào)為前提;

      開啟操縱臺上加熱加載開關(guān)S1,左右熨平板交流接觸器線圈上電吸合,加載時間可以是左右錯開2s(可調(diào)),也可以是左右同時加熱,這兩種方式都是根據(jù)液壓系統(tǒng)不震蕩為前提的。開啟操縱臺上加熱加載開關(guān)S1同時開啟發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制,發(fā)電機(jī)帶載穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速要求控制在3000轉(zhuǎn)±4%范圍內(nèi),發(fā)電機(jī)動態(tài)轉(zhuǎn)速控制上限要求控制在3200轉(zhuǎn)以下;

      關(guān)閉加熱時先關(guān)閉操縱臺上加熱加載開關(guān)S1,左右熨平板交流接觸器線圈斷電去掉負(fù)載,關(guān)閉操縱臺上加熱加載開關(guān)S1同時關(guān)閉發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制,此時發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速仍為3000轉(zhuǎn)左右,高壓發(fā)電機(jī)比例調(diào)速閥Y1,控制電流為最大值;

      關(guān)閉高壓配電柜上高壓發(fā)電機(jī)開關(guān)S2,同時控制器發(fā)送命令給高壓發(fā)電機(jī)比例調(diào)速閥Y1,控制電流恒速下降從最大到最小,直到0,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速從3000轉(zhuǎn)穩(wěn)定降為0。同時解除柴油機(jī)轉(zhuǎn)速2000轉(zhuǎn)優(yōu)先控制。

      高壓發(fā)電機(jī)比例調(diào)速閥,控制電流從最小到最大自學(xué)習(xí)標(biāo)定,流程如圖1所示。

      高壓發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速分段控制,流程圖如圖2所示。

      3 ?結(jié)語

      文中所述的一種攤鋪機(jī)用高壓發(fā)電機(jī)的控制方法,對攤鋪機(jī)高壓發(fā)電機(jī)智能轉(zhuǎn)速控制的精度、自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力,以及對抗干擾能力和系統(tǒng)的魯棒性能都有了顯著的提高,大大提高了攤鋪機(jī)高壓發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)性,并且系統(tǒng)無超調(diào)、轉(zhuǎn)速波動幅度小、穩(wěn)定性高、調(diào)節(jié)時間短,從而避免因轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定導(dǎo)致的高壓發(fā)電機(jī)損壞問題的發(fā)生,延長高壓發(fā)電機(jī)的使用壽命,提高了攤鋪機(jī)加熱系統(tǒng)的智能化。

      參考文獻(xiàn):

      [1]陳懷賢,等.攤鋪機(jī)高壓發(fā)電機(jī)溫度及勵磁控制程序[J].工程機(jī)械與維修,2018,9:23-24.

      [2]韓笑.淺析攤鋪機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2018(20):235-236.

      [3]陳嫦,汪建利,王康.輪式攤鋪機(jī)前驅(qū)電液控制系統(tǒng)的研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2019(09):72-73.

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