一種攤鋪機用高壓發電機的驅動控制裝置和控制方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種攤鋪機用高壓發電機的驅動控制裝置和控制方法，所述驅動控制裝置包括檢測模塊、控制器、PID智能調節模塊、驅動模塊、液壓泵、比例閥及液壓馬達，使用多傳感器融合技術檢測當前液壓系統狀態，將BP神經網絡算法引入到常規PID控制中實現高精度控制，從而實現攤鋪機高壓發電機智能控制功能。利用高壓發電機比例調速閥，控制電流從最小到最大自學習標定，并且對高壓發電機轉速進行分段控制，滿足系統的動態誤差和穩態誤差足夠小的要求，又保證了系統的超調量盡量低，高壓發電機空載和帶載穩態轉速控制在要求范圍內，提高了高壓發電機的轉速穩定性，延長高壓發電機的使用壽命。

Drive control device and control method of high voltage generator for paver

The invention discloses a driving control device and control method of high voltage generator of a paver, the drive control apparatus includes a detection module, PID controller, intelligent control module, driver module, hydraulic pump, proportional valve and hydraulic motor, using multi sensor fusion technology to detect the current state of the hydraulic system, the BP neural network algorithm to realize high precision control of conventional PID control, so as to realize the paver intelligent control of high voltage generator. The use of high voltage generator of proportional control valve, control current from the smallest to the largest self-learning calibration, and the high voltage generator speed segmented control, meet the dynamic error and the steady-state error is small enough, and ensure the system overshoot as low as possible, high voltage generator no-load and load steady speed control in the required range to improve the speed, stability of the high voltage generator, prolong the service life of high voltage generator.

【技術實現步驟摘要】
一種攤鋪機用高壓發電機的驅動控制裝置和控制方法
本專利技術涉及一種攤鋪機用高壓發電機的驅動控制裝置和控制方法，屬于工程機械

技術介紹
隨著公路建設的發展，越來越多的攤鋪機電加熱系統采用液壓馬達來驅動高壓發電機，于是對如何控制高壓發電機的轉速也提出了更高的要求。現有技術中攤鋪機用高壓發電機的驅動裝置，采用常規PID控制高壓發電機，可初步實現發電機的轉速穩定，但依然存在一定的缺陷：1．現有裝置的控制精度、自學習和自適應能力，以及抗干擾能力和系統的魯棒性能較差；攤鋪機高壓發電機轉速超調較大，攤鋪機加熱系統的智能化較低；2．常規PID控制在攤鋪機高壓發電機智能控制系統中存在參數整定困難、轉速波動難控制、穩定性差、調節時間長、液壓油發動機影響大、超調量大以及抗干擾能力差的問題。
技術實現思路
目的：為了克服現有技術中存在的不足，本專利技術提供一種攤鋪機用高壓發電機的驅動控制裝置和控制方法。技術方案：為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案為：一種攤鋪機用高壓發電機的驅動控制裝置，包括檢測模塊、控制器、PID智能調節模塊、驅動模塊、液壓泵、比例閥及液壓馬達；所述檢測模塊包括多個傳感器和預處理器，檢測模塊與控制器連接；所述PID智能調節模塊與控制器連接；所述驅動模塊分別與液壓泵、比例閥、液壓馬達連接，液壓泵與比例閥管路連接，液壓馬達與比例閥管路連接。進一步地，所述PID智能調節模塊是基于BP神經網絡的PID控制器模塊裝置。進一步地，所述控制器內設置了以EPEC2024為主控運算的硬件平臺。進一步地，所述控制器還與顯示器、穩壓模塊、發動機連接。進一步地，所述控制器與顯示器、穩壓模塊、發動機、驅動模塊、檢測模塊、PID智能調節模塊連接形成控制器局域網。進一步地，所述驅動模塊與液壓泵、比例閥、液壓馬達通過PWM電路連接。一種攤鋪機用高壓發電機的驅動控制方法，包括如下步驟，S1，高壓發電機比例調速閥，控制電流從最小到最大自學習標定，S1.1進入自學習調試界面；S1.2打開加熱配電柜上發電機加熱開關，進入發動機轉速2000轉優先控制，控制器發送發動機轉速為2000轉的命令給ECU，延時5s；S1.3設定好自學習初始電流，電流范圍，電流步長和電流步長間隔時間；S1.4按最小電流自學習功能按鍵，從自學習初始電流開始，按步長間隔增加步長電流，直到發電機開始轉動，赫茲數為5時，記錄此時電流，即為最小電流；S1.5按最大電流自學習功能按鍵，從最小電流+電流范圍-50mA開始，按步長間隔增加步長電流，直到發電機轉速達到3000轉，記錄此時電流，即為最大電流。S2，高壓發電機轉速分段控制，S2.1高壓發電機轉速為0-800轉時，一級快速響應，使轉速快速達到800轉，并進行穩定時間1控制；S2.2高壓發電機轉速為800-2200轉時，二級快速響應，是轉速快速平穩地達到2200轉，并進行穩定時間2控制；S2.3高壓發電機轉速為2200-2800轉時，三級快速響應，使轉速較快但主要以平穩達到2800轉，并進行穩定時間3控制；S2.4高壓發電機轉速為2800-2950轉時，慢速響應，使轉速平穩達到2950轉，并進行穩定時間4控制；S2.5高壓發電機轉速為2950-3050轉時，臨近目標慢速響應，該范圍是目標調試范圍，對參數進行微調使轉速平穩達到3000轉，并進行穩定時間控制；S2.6高壓發電機轉速為3050-3200轉時，慢速響應，使轉速平穩達到目標區間，并進行穩定時間控制；S2.7高壓發電機轉速為3200-3500轉時，較快速度和步幅進行響應，并降下轉速；S2.8高壓發電機轉速為3500轉以上，快速響應，并快速降下轉速。有益效果：本專利技術提供的一種攤鋪機用高壓發電機的驅動控制裝置和控制方法，使得攤鋪機高壓發電機智能轉速控制精度、自學習和自適應能力，以及抗干擾能力和系統的魯棒性能都有了顯著的提高，大大提高了攤鋪機高壓發電機轉速平穩性，并且系統無超調、轉速波動幅度小、穩定性高、調節時間短，從而避免因轉速不穩定導致的高壓發電機損壞問題的發生，延長高壓發電機的使用壽命。附圖說明圖1為攤鋪機用高壓發電機的驅動控制裝置的結構連接示意圖；圖2高壓發電機控制電流自學習標定流程圖；圖3高壓發電機轉速分段控制流程圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術作更進一步的說明。如圖1所示，一種攤鋪機用高壓發電機的驅動控制裝置，包括檢測模塊、控制器、PID智能調節模塊、驅動模塊、液壓泵、比例閥及液壓馬達；所述檢測模塊包括多個傳感器和預處理器，傳感器包括壓力傳感器1、流量傳感器2、液壓泵轉速傳感器3、發動機轉速傳感器4、液壓馬達轉速傳感器5，其中壓力傳感器1、流量傳感器2、液壓泵轉速傳感器3分別與液壓泵連接，發動機轉速傳感器4與發動機連接，液壓馬達轉速傳感器5與液壓馬達連接，對液壓油壓力、泵排量、泵轉速、發動機轉速、液壓馬達轉速進行檢測，檢測到的數據經過預處理器后組成信息神經網絡，傳輸給控制器。PID智能調節模塊是基于BP神經網絡的PID控制器模塊裝置，并搭建了一EPEC2024為主控運算的攤鋪機高壓發電機智能控制的硬件平臺。通過神經網絡的自學習能力和逼近任意函數的能力，實現在線調整PID的控制參數，使神經網絡的輸出對應于某種最優控制規律下的PID控制參數，并將其作為常規PID控制器的輸入控制目標轉速給定值，基于此方法設計了基于BP神經網絡的PID控制器實現攤鋪機高壓發電機智能平穩的發電。控制器還與顯示器、穩壓模塊、發動機連接；控制器與顯示器、穩壓模塊、發動機、驅動模塊、檢測模塊、PID智能調節模塊連接形成控制器局域網，進行信號的相互傳輸。驅動模塊與液壓泵、比例閥、液壓馬達通過PWM電路連接。所述驅動模塊接收來自控制器的信號，然后對信號進行放大處理后傳輸給液壓泵、比例閥及液壓馬達。本專利技術提供的一種攤鋪機用高壓發電機的驅動控制裝置，其工作模式如下：在發動機為額定轉速情況下，進入發電機轉速2000轉優先控制，控制器發送發動機轉速為2000轉的命令給ECU。所述ECU全稱為ElectronicControlUnit，即電子控制單元，也就是發動機的控制器，根據內部程序對接收到的信息進行運算、處理和判斷，然后輸出指令，向發動機的噴油器提供一定寬度的電脈沖信號以控制噴油量，以達到提升動力、扭矩和降低油耗、優化發動機性能的目的。打開加熱配電柜上高壓發電機加熱開關，同時控制器發送命令給高壓發電機比例調速閥，控制電流從最小到最大恒速增加，高壓發電機轉速從最小到3000轉穩定。開啟攤鋪機操縱臺上的加熱開關，左右熨平板交流接觸器線圈上電吸合，左右兩側開關開啟間隔2S（可調）。開啟操縱臺上加熱開關的同時開啟高壓發電機轉速閉環控制，高壓發電機帶載穩態轉速要求控制在3000轉±4%范圍內，高壓發電機動態轉速控制上限要求控制在3200轉以下。關閉加熱時先關閉操縱臺上加熱開關，左右熨平板交流接觸器線圈斷電去掉負載，關閉操縱臺上加熱開關同時關閉高壓發電機轉速閉環控制，此時高壓發電機轉速仍為3000轉左右，高壓發電機比例調速閥控制電流為最大值。關閉加熱配電柜上高壓發電機加熱開關，同時控制器發送命令給高壓發電機比例調速閥，控制電流從最大到最小恒速下降，直到0轉，高壓發電機轉速從3000轉平穩降為0轉。同時解本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種攤鋪機用高壓發電機的驅動控制裝置，其特征在于：包括檢測模塊、控制器、PID智能調節模塊、驅動模塊、液壓泵、比例閥及液壓馬達；所述檢測模塊包括多個傳感器和預處理器，檢測模塊與控制器連接；所述PID智能調節模塊與控制器連接；所述驅動模塊分別與液壓泵、比例閥、液壓馬達連接，液壓泵與比例閥管路連接，液壓馬達與比例閥管路連接。

【技術特征摘要】
1.一種攤鋪機用高壓發電機的驅動控制裝置，其特征在于：包括檢測模塊、控制器、PID智能調節模塊、驅動模塊、液壓泵、比例閥及液壓馬達；所述檢測模塊包括多個傳感器和預處理器，檢測模塊與控制器連接；所述PID智能調節模塊與控制器連接；所述驅動模塊分別與液壓泵、比例閥、液壓馬達連接，液壓泵與比例閥管路連接，液壓馬達與比例閥管路連接。2.根據權利要求1所述的攤鋪機用高壓發電機的驅動控制裝置，其特征在于：所述PID智能調節模塊是基于BP神經網絡的PID控制器模塊裝置。3.根據權利要求1所述的攤鋪機用高壓發電機的驅動控制裝置，其特征在于：所述控制器內設置了以EPEC2024為主控運算的硬件平臺。4.根據權利要求1所述的攤鋪機用高壓發電機的驅動控制裝置，其特征在于：所述控制器還與顯示器、穩壓模塊、發動機連接。5.根據權利要求1至4任一項所述的攤鋪機用高壓發電機的驅動控制裝置，其特征在于：所述控制器與顯示器、穩壓模塊、發動機、驅動模塊、檢測模塊、PID智能調節模塊連接形成控制器局域網。6.根據權利要求1所述的攤鋪機用高壓發電機的驅動控制裝置，其特征在于：所述驅動模塊與液壓泵、比例閥、液壓馬達通過PWM電路連接。7.一種攤鋪機用高壓發電機的驅動控制方法，其特征在于：包括如下步驟，步驟一，高壓發電機比例調速閥，控制電流從最小到最大自學習標定；步驟二，高壓發電機轉速分段控制。8.根據權利要求7所述的攤鋪機用高壓發電機的驅動控制方法，其特征在于：所述控制電流從最小到最大自學習標定包含如下流程，S1.1進入自學習調試界面；S1.2打開加熱配電柜上發電機加熱開關，進入發動機轉速2000轉...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳淑瑩，邵珠楓，楊軍民，卜憲森，閆娟，井然，陳懷賢，田野，劉瑞，
申請(專利權)人：徐工集團工程機械股份有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32