大宽度大厚度多功能摊铺机行驶控制系统研究

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1、分类号：TH1210710-2015225052专业硕士学位论文大宽度大厚度多功能摊铺机行驶控制系统研究贺兴亮导师姓名职称杨士敏教授专业学位类别及申请学位类别硕士机械工程领域名称论文提交日期2018年3月20日论文答辩日期2018年5月22日学位授予单位长安大学StudyonDrivingControlSystemofLargeandMulti-FunctionalPaverADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：XingliangHeSupervisor：Prof.

2、ShiminYangChang’anUniversity,Xi’an,China摘要道路建设对于国家经济发展非常重要，低效率工程施工严重制约道路建设的发展。大宽度大厚度多功能摊铺机能够弥补传统摊铺机摊铺路面宽度太小、摊铺厚度不够、工作装置单一的缺点；并克服多台摊铺机并排摊铺产生的重叠离析，进而提高作业施工效率，提升工程质量。摊铺机行驶控制系统的特性直接影响施工效率和工程质量。本文以大宽度大厚度多功能摊铺机的行驶控制系统为研究对象，旨在研制高度集成化、性能优秀的摊铺机行驶控制系统，对改进大宽度大厚度摊铺机施工效率和工程质量有现实意义

3、。本文深入分析了当前国内外摊铺机及其行驶控制系统研究背景和发展现状，总结了摊铺机控制系统研究的重点难点。围绕大宽度大厚度多功能摊铺机的功能特性，研究了基于四履带摊铺机行驶、启停、转向等多种工作模式相互转换方式，提出了大宽度大厚度多功能摊铺机行驶和转弯控制算法并改善了大宽度大厚度多功能摊铺机行驶控制系统的控制性能。根据大宽度大厚度多功能摊铺机行驶控制系统的设计要求和四履带工程机械运动学动力学特性，制定了控制系统总体控制方案，并进行了各元件参数的合理匹配研究。基于工业控制系统技术，对摊铺机控制系统硬件平台进行选型和搭建，对DSP最小系

4、统、马达测速电路、模拟量与数字量输入电路、泵与马达排量调节电路、EEPROM电路以及串行通信电路等进行了分析和研究。围绕硬件电路功能在CCS3.3中对摊铺机控制系统软件模块进行了编程，并通过仿真器进行了上电调试。最后，根据大宽度大厚度多功能摊铺机作业模式，以速度闭环为控制重点，优选模糊自适应算法为摊铺机处于“摊铺”模式控制算法，并根据摊铺机实际工作状态和工作环境研究并设计模糊自适应PID控制器。详细分析了液压驱动系统结构及元件的性能参数，并在MATLAB中建立了摊铺机行驶控制系统数学模型，利用模糊自适应PID控制器进行摊铺机速度特

5、性仿真分析。仿真结果表明，在大宽度大厚度多功能摊铺机行驶控制系统中采用模糊自适应PID控制与传统PID相结合的策略可以提高控制系统的性能。关键词：机械工程,行驶控制系统,大宽度大厚度,摊铺机,DSPIAbstractRoadconstructionisveryimportantfornationaleconomicdevelopment.Inefficientconstructionseriouslyrestrictsthedevelopmentofputtingroadup.Themulti-functionpaverwithl

6、argewidthandthicknesscanmakeupfortheshortcomingsofthetraditionalpaver,ofwhichthethicknessisnotenoughandtheworkingdeviceisrelativelysimple.Itcanovercomethesegregationoftheoverlapsofthemultipaverparalleloperation,improvetheoperationefficiencyandimprovethequalityofthepro

7、ject.Theperformanceofpaverdrivingcontrolsystemhasadirectimpactonconstructionefficiencyandengineeringquality.Inthispaper,thedrivingcontrolsystemofthemulti-functionpaverwithlargewidthandthicknessisstudied.Itisdesignedtodevelopahighlyintegratedandexcellentpaverdrivingcon

8、trolsystem.Itisofpracticalsignificancetoimprovetheconstructionefficiencyandqualityofthelargewidthandlargethicknesspaver.Inth