基于AMESim的攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)的仿真研究

付辰琦

摘 要：攤鋪機(jī)調(diào)平系統(tǒng)在實(shí)際工作中存在調(diào)平速度慢，調(diào)平準(zhǔn)確度低等現(xiàn)象。為解決這些問題，本文設(shè)計(jì)了帶有高速開關(guān)閥的自調(diào)平系統(tǒng)方案，建立了自調(diào)平壓系統(tǒng)的仿真模型，在AMESim軟件中進(jìn)行了自調(diào)平系統(tǒng)的仿真研究，分析了自調(diào)平系統(tǒng)的響應(yīng)特性。仿真的結(jié)果表明提出的帶有高速開關(guān)閥的自調(diào)平方案具有良好的性能指標(biāo)，可以提高攤鋪機(jī)所鋪路面的平整度。

關(guān)鍵詞：攤鋪機(jī) 自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng) 仿真分析

中圖分類號(hào)：TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）05（c）-0019-03

攤鋪機(jī)在作業(yè)時(shí)遇到不平整的路基會(huì)改變熨平板的仰角，最終導(dǎo)致攤鋪層厚度的不均勻，因此，攤鋪機(jī)需要具備高水準(zhǔn)的自調(diào)平系統(tǒng)。攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)通過傳感器的反饋控制，自動(dòng)調(diào)節(jié)熨平板的工作仰角在誤差范圍內(nèi)，滿足攤鋪路面平整度的要求[1～3]。

目前國內(nèi)攤鋪機(jī)的自調(diào)平系統(tǒng)多采用電磁換向閥控制液壓缸伸出速度和長度，但電磁換向閥復(fù)位時(shí)間久，響應(yīng)頻率小，對(duì)攤鋪路面的平整度提高的作用不明顯。高速開關(guān)閥本身具有響應(yīng)時(shí)間快，復(fù)位時(shí)間小，最高允許頻率大的優(yōu)點(diǎn)，在自調(diào)平系統(tǒng)中使用高速開關(guān)閥，可以增大脈沖調(diào)節(jié)頻率，并能減少系統(tǒng)進(jìn)入死區(qū)之后的關(guān)閉時(shí)間[4～5]。

1 攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)原理分析

攤鋪機(jī)自調(diào)平控制系統(tǒng)采用高速開關(guān)閥方案具有2組高速開關(guān)閥，其余的元件和構(gòu)造與普通方案沒有不同。系統(tǒng)進(jìn)油時(shí)，自調(diào)平系統(tǒng)的控制元件通過檢測(cè)誤差對(duì)電磁換向閥進(jìn)行控制，調(diào)平系統(tǒng)依據(jù)誤差的大小相應(yīng)的控制高速開關(guān)閥脈寬的不同，對(duì)找平液壓缸速度和長度進(jìn)行控制。攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)的原理如圖1所示。

在圖1中，序號(hào)1是齒輪液壓泵，序號(hào)2是溢流閥，序號(hào)3是優(yōu)先流量控制閥，序號(hào)4是分流控制閥，序號(hào)5是高速開關(guān)閥，序號(hào)6是電磁換向閥，序號(hào)7是雙向控制的液壓鎖，序號(hào)8是溢流閥，序號(hào)9是調(diào)平用的液壓缸。系統(tǒng)工作時(shí)，液壓泵提供動(dòng)力源，溢流閥調(diào)定系統(tǒng)的最高供油壓力，優(yōu)先流量控制閥來控制液壓油的走向，分流控制閥起到分流的作用，高速開關(guān)閥控制調(diào)平液壓缸的伸出并控制其具體的長度。

2 攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)仿真模型的建立

分析高速開關(guān)閥液壓系統(tǒng)原理圖，將高速開關(guān)閥作為比例控制區(qū)的控制對(duì)象，在AMESim仿真軟件中對(duì)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)模型依次進(jìn)行分析并進(jìn)行具體的建模[6～7]。得到帶有高速開關(guān)閥的攤鋪機(jī)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)仿真模型如圖2所示。

在圖2當(dāng)中，序號(hào)1是調(diào)平油缸，序號(hào)2是熨平板的等效模擬負(fù)載，序號(hào)3是位移信號(hào)傳感器，序號(hào)4是牽引點(diǎn)的干擾變化，序號(hào)5是熨平板環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，序號(hào)6是液壓鎖，序號(hào)7是高速開關(guān)閥，序號(hào)8是電磁換向閥，序號(hào)9是恒流源，序號(hào)10是溢流閥。

3 攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)仿真分析

攤鋪機(jī)在正常工作時(shí)的攤鋪行走速度約為4 m/min。取波長值分別為3 m和10 m，比例區(qū)值為3 mm，誤差死區(qū)值為1 mm，脈寬調(diào)節(jié)頻率為3 Hz。對(duì)攤鋪機(jī)帶有高速開關(guān)閥自調(diào)平系統(tǒng)在各種基層擾動(dòng)下系統(tǒng)的反映進(jìn)行仿真模擬，得出在不同的波長取值情況下高速開關(guān)閥自調(diào)平系統(tǒng)所鋪筑的基層路面干擾的曲線變化關(guān)系分別如圖3和圖所示。

在圖3和圖4中，線層1、2、3分別表示攤鋪基層路面變化、未使用自調(diào)平系統(tǒng)所鋪筑的路面變化和高速開關(guān)閥自調(diào)平系統(tǒng)所鋪筑的路面變化，該系統(tǒng)能夠達(dá)到良好的調(diào)平要求，滿足較為理想的路面曲線。

分析高速開關(guān)閥比例脈沖方案系統(tǒng)誤差死區(qū)的取值范圍，設(shè)定比例區(qū)的值，在死區(qū)誤差初始值為逐漸增大的情況下，最終可得到同比例區(qū)不同誤差死區(qū)系統(tǒng)響應(yīng)過程，其中所攤鋪路面曲線如圖5所示。

在圖5中，曲線1到曲線5所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)誤差死區(qū)分別為：0、0.1、0.2、0.3、0.4。當(dāng)比例區(qū)一定的情況下，保證在不引起找平液壓缸振蕩的情況，證明高速開關(guān)閥方案能明顯減小系統(tǒng)的死區(qū)誤差，從而提高攤鋪路面的質(zhì)量。高速開關(guān)閥比例脈沖頻率可選擇范圍比較大，為了分析不同脈沖頻率下的路面攤鋪曲線效果，設(shè)定比例脈沖頻率分別為3 Hz、9 Hz、30 Hz、60 Hz，仿真得到的攤鋪路面曲線如圖6所示。

在圖6中，曲線1到曲線4所對(duì)應(yīng)的是分別為3 Hz、9 Hz、30 Hz、60 Hz脈沖頻率下鋪筑路面的變化，在攤鋪過程具體在不同頻率對(duì)應(yīng)下找平油缸的補(bǔ)償位移變化情況如圖7所示。

由圖7可知，隨著比例脈沖的頻率從逐漸增加路面起伏的變化也逐漸變小，同時(shí)所鋪筑的路面厚度也相應(yīng)的變薄，通過對(duì)比不同頻率下的各個(gè)找平油缸補(bǔ)償過程曲線圖可知，當(dāng)比例脈沖頻率過大時(shí)，找平液壓油缸就會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)情況，這顯然是不可取的。

4 結(jié)論

通過對(duì)使用高速開關(guān)閥的攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究分析，對(duì)比分析在不同的死區(qū)誤差和比例區(qū)下的鋪筑路面曲線，以及不同脈沖頻率下的攤鋪曲線，得出應(yīng)用高速開關(guān)閥的攤鋪機(jī)自調(diào)平方案不但可以減小系統(tǒng)的死區(qū)誤差取值范圍，而且所鋪筑的路面起伏變化幅度范圍值為最小，平整度效果較為理想，一定程度上減小了死區(qū)誤差范圍，鋪筑的路面質(zhì)量達(dá)到預(yù)期要求，該系統(tǒng)適合應(yīng)用到攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)中。

參考文獻(xiàn)

[1] 張新榮.瀝青混凝土攤鋪機(jī)自動(dòng)找平控制系統(tǒng)及其發(fā)展[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2005（2）：1-4.

[2] 張蔣波，盧鵬.瀝青混凝土攤鋪機(jī)非接觸式平衡梁的應(yīng)用與研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2007（30）：18-20.

[3] 焦生杰，茍偉成.CAN總線在攤鋪機(jī)自動(dòng)找平系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2005（22）：21-23.

[4] 王秀麗.攤鋪機(jī)自動(dòng)找平控制系統(tǒng)自校正探討[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2011（9）：49-54.

[5] Luo Tianhong，Gan Xinfu，Luo Wenjun. Simulation technologies for tamper system of asphalt-paver based on AMESim. 2010 International Conference on Materia and Manufacturing Technology[M].Germany： Trans Tech Publications，2010：1098-1103.

[6] 劉暉，顧宏斌.高速開關(guān)閥非線性模型及其仿真研究[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2008（27）：866-870.

[7] 宋仲康，許東來，李震，等.路面攤鋪機(jī)自動(dòng)找平裝置的仿真及優(yōu)化[J].機(jī)械設(shè)計(jì)，2005（1）：267-268.endprint

摘 要：攤鋪機(jī)調(diào)平系統(tǒng)在實(shí)際工作中存在調(diào)平速度慢，調(diào)平準(zhǔn)確度低等現(xiàn)象。為解決這些問題，本文設(shè)計(jì)了帶有高速開關(guān)閥的自調(diào)平系統(tǒng)方案，建立了自調(diào)平壓系統(tǒng)的仿真模型，在AMESim軟件中進(jìn)行了自調(diào)平系統(tǒng)的仿真研究，分析了自調(diào)平系統(tǒng)的響應(yīng)特性。仿真的結(jié)果表明提出的帶有高速開關(guān)閥的自調(diào)平方案具有良好的性能指標(biāo)，可以提高攤鋪機(jī)所鋪路面的平整度。

關(guān)鍵詞：攤鋪機(jī) 自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng) 仿真分析

中圖分類號(hào)：TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）05（c）-0019-03

攤鋪機(jī)在作業(yè)時(shí)遇到不平整的路基會(huì)改變熨平板的仰角，最終導(dǎo)致攤鋪層厚度的不均勻，因此，攤鋪機(jī)需要具備高水準(zhǔn)的自調(diào)平系統(tǒng)。攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)通過傳感器的反饋控制，自動(dòng)調(diào)節(jié)熨平板的工作仰角在誤差范圍內(nèi)，滿足攤鋪路面平整度的要求[1～3]。

目前國內(nèi)攤鋪機(jī)的自調(diào)平系統(tǒng)多采用電磁換向閥控制液壓缸伸出速度和長度，但電磁換向閥復(fù)位時(shí)間久，響應(yīng)頻率小，對(duì)攤鋪路面的平整度提高的作用不明顯。高速開關(guān)閥本身具有響應(yīng)時(shí)間快，復(fù)位時(shí)間小，最高允許頻率大的優(yōu)點(diǎn)，在自調(diào)平系統(tǒng)中使用高速開關(guān)閥，可以增大脈沖調(diào)節(jié)頻率，并能減少系統(tǒng)進(jìn)入死區(qū)之后的關(guān)閉時(shí)間[4～5]。

1 攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)原理分析

攤鋪機(jī)自調(diào)平控制系統(tǒng)采用高速開關(guān)閥方案具有2組高速開關(guān)閥，其余的元件和構(gòu)造與普通方案沒有不同。系統(tǒng)進(jìn)油時(shí)，自調(diào)平系統(tǒng)的控制元件通過檢測(cè)誤差對(duì)電磁換向閥進(jìn)行控制，調(diào)平系統(tǒng)依據(jù)誤差的大小相應(yīng)的控制高速開關(guān)閥脈寬的不同，對(duì)找平液壓缸速度和長度進(jìn)行控制。攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)的原理如圖1所示。

在圖1中，序號(hào)1是齒輪液壓泵，序號(hào)2是溢流閥，序號(hào)3是優(yōu)先流量控制閥，序號(hào)4是分流控制閥，序號(hào)5是高速開關(guān)閥，序號(hào)6是電磁換向閥，序號(hào)7是雙向控制的液壓鎖，序號(hào)8是溢流閥，序號(hào)9是調(diào)平用的液壓缸。系統(tǒng)工作時(shí)，液壓泵提供動(dòng)力源，溢流閥調(diào)定系統(tǒng)的最高供油壓力，優(yōu)先流量控制閥來控制液壓油的走向，分流控制閥起到分流的作用，高速開關(guān)閥控制調(diào)平液壓缸的伸出并控制其具體的長度。

2 攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)仿真模型的建立

分析高速開關(guān)閥液壓系統(tǒng)原理圖，將高速開關(guān)閥作為比例控制區(qū)的控制對(duì)象，在AMESim仿真軟件中對(duì)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)模型依次進(jìn)行分析并進(jìn)行具體的建模[6～7]。得到帶有高速開關(guān)閥的攤鋪機(jī)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)仿真模型如圖2所示。

在圖2當(dāng)中，序號(hào)1是調(diào)平油缸，序號(hào)2是熨平板的等效模擬負(fù)載，序號(hào)3是位移信號(hào)傳感器，序號(hào)4是牽引點(diǎn)的干擾變化，序號(hào)5是熨平板環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，序號(hào)6是液壓鎖，序號(hào)7是高速開關(guān)閥，序號(hào)8是電磁換向閥，序號(hào)9是恒流源，序號(hào)10是溢流閥。

3 攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)仿真分析

攤鋪機(jī)在正常工作時(shí)的攤鋪行走速度約為4 m/min。取波長值分別為3 m和10 m，比例區(qū)值為3 mm，誤差死區(qū)值為1 mm，脈寬調(diào)節(jié)頻率為3 Hz。對(duì)攤鋪機(jī)帶有高速開關(guān)閥自調(diào)平系統(tǒng)在各種基層擾動(dòng)下系統(tǒng)的反映進(jìn)行仿真模擬，得出在不同的波長取值情況下高速開關(guān)閥自調(diào)平系統(tǒng)所鋪筑的基層路面干擾的曲線變化關(guān)系分別如圖3和圖所示。

在圖3和圖4中，線層1、2、3分別表示攤鋪基層路面變化、未使用自調(diào)平系統(tǒng)所鋪筑的路面變化和高速開關(guān)閥自調(diào)平系統(tǒng)所鋪筑的路面變化，該系統(tǒng)能夠達(dá)到良好的調(diào)平要求，滿足較為理想的路面曲線。

分析高速開關(guān)閥比例脈沖方案系統(tǒng)誤差死區(qū)的取值范圍，設(shè)定比例區(qū)的值，在死區(qū)誤差初始值為逐漸增大的情況下，最終可得到同比例區(qū)不同誤差死區(qū)系統(tǒng)響應(yīng)過程，其中所攤鋪路面曲線如圖5所示。

在圖5中，曲線1到曲線5所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)誤差死區(qū)分別為：0、0.1、0.2、0.3、0.4。當(dāng)比例區(qū)一定的情況下，保證在不引起找平液壓缸振蕩的情況，證明高速開關(guān)閥方案能明顯減小系統(tǒng)的死區(qū)誤差，從而提高攤鋪路面的質(zhì)量。高速開關(guān)閥比例脈沖頻率可選擇范圍比較大，為了分析不同脈沖頻率下的路面攤鋪曲線效果，設(shè)定比例脈沖頻率分別為3 Hz、9 Hz、30 Hz、60 Hz，仿真得到的攤鋪路面曲線如圖6所示。

在圖6中，曲線1到曲線4所對(duì)應(yīng)的是分別為3 Hz、9 Hz、30 Hz、60 Hz脈沖頻率下鋪筑路面的變化，在攤鋪過程具體在不同頻率對(duì)應(yīng)下找平油缸的補(bǔ)償位移變化情況如圖7所示。

由圖7可知，隨著比例脈沖的頻率從逐漸增加路面起伏的變化也逐漸變小，同時(shí)所鋪筑的路面厚度也相應(yīng)的變薄，通過對(duì)比不同頻率下的各個(gè)找平油缸補(bǔ)償過程曲線圖可知，當(dāng)比例脈沖頻率過大時(shí)，找平液壓油缸就會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)情況，這顯然是不可取的。

4 結(jié)論

通過對(duì)使用高速開關(guān)閥的攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究分析，對(duì)比分析在不同的死區(qū)誤差和比例區(qū)下的鋪筑路面曲線，以及不同脈沖頻率下的攤鋪曲線，得出應(yīng)用高速開關(guān)閥的攤鋪機(jī)自調(diào)平方案不但可以減小系統(tǒng)的死區(qū)誤差取值范圍，而且所鋪筑的路面起伏變化幅度范圍值為最小，平整度效果較為理想，一定程度上減小了死區(qū)誤差范圍，鋪筑的路面質(zhì)量達(dá)到預(yù)期要求，該系統(tǒng)適合應(yīng)用到攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)中。

參考文獻(xiàn)

[1] 張新榮.瀝青混凝土攤鋪機(jī)自動(dòng)找平控制系統(tǒng)及其發(fā)展[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2005（2）：1-4.

[2] 張蔣波，盧鵬.瀝青混凝土攤鋪機(jī)非接觸式平衡梁的應(yīng)用與研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2007（30）：18-20.

[3] 焦生杰，茍偉成.CAN總線在攤鋪機(jī)自動(dòng)找平系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2005（22）：21-23.

[4] 王秀麗.攤鋪機(jī)自動(dòng)找平控制系統(tǒng)自校正探討[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2011（9）：49-54.

[5] Luo Tianhong，Gan Xinfu，Luo Wenjun. Simulation technologies for tamper system of asphalt-paver based on AMESim. 2010 International Conference on Materia and Manufacturing Technology[M].Germany： Trans Tech Publications，2010：1098-1103.

[6] 劉暉，顧宏斌.高速開關(guān)閥非線性模型及其仿真研究[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2008（27）：866-870.

[7] 宋仲康，許東來，李震，等.路面攤鋪機(jī)自動(dòng)找平裝置的仿真及優(yōu)化[J].機(jī)械設(shè)計(jì)，2005（1）：267-268.endprint

摘 要：攤鋪機(jī)調(diào)平系統(tǒng)在實(shí)際工作中存在調(diào)平速度慢，調(diào)平準(zhǔn)確度低等現(xiàn)象。為解決這些問題，本文設(shè)計(jì)了帶有高速開關(guān)閥的自調(diào)平系統(tǒng)方案，建立了自調(diào)平壓系統(tǒng)的仿真模型，在AMESim軟件中進(jìn)行了自調(diào)平系統(tǒng)的仿真研究，分析了自調(diào)平系統(tǒng)的響應(yīng)特性。仿真的結(jié)果表明提出的帶有高速開關(guān)閥的自調(diào)平方案具有良好的性能指標(biāo)，可以提高攤鋪機(jī)所鋪路面的平整度。

關(guān)鍵詞：攤鋪機(jī) 自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng) 仿真分析

中圖分類號(hào)：TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）05（c）-0019-03

攤鋪機(jī)在作業(yè)時(shí)遇到不平整的路基會(huì)改變熨平板的仰角，最終導(dǎo)致攤鋪層厚度的不均勻，因此，攤鋪機(jī)需要具備高水準(zhǔn)的自調(diào)平系統(tǒng)。攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)通過傳感器的反饋控制，自動(dòng)調(diào)節(jié)熨平板的工作仰角在誤差范圍內(nèi)，滿足攤鋪路面平整度的要求[1～3]。

目前國內(nèi)攤鋪機(jī)的自調(diào)平系統(tǒng)多采用電磁換向閥控制液壓缸伸出速度和長度，但電磁換向閥復(fù)位時(shí)間久，響應(yīng)頻率小，對(duì)攤鋪路面的平整度提高的作用不明顯。高速開關(guān)閥本身具有響應(yīng)時(shí)間快，復(fù)位時(shí)間小，最高允許頻率大的優(yōu)點(diǎn)，在自調(diào)平系統(tǒng)中使用高速開關(guān)閥，可以增大脈沖調(diào)節(jié)頻率，并能減少系統(tǒng)進(jìn)入死區(qū)之后的關(guān)閉時(shí)間[4～5]。

1 攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)原理分析

攤鋪機(jī)自調(diào)平控制系統(tǒng)采用高速開關(guān)閥方案具有2組高速開關(guān)閥，其余的元件和構(gòu)造與普通方案沒有不同。系統(tǒng)進(jìn)油時(shí)，自調(diào)平系統(tǒng)的控制元件通過檢測(cè)誤差對(duì)電磁換向閥進(jìn)行控制，調(diào)平系統(tǒng)依據(jù)誤差的大小相應(yīng)的控制高速開關(guān)閥脈寬的不同，對(duì)找平液壓缸速度和長度進(jìn)行控制。攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)的原理如圖1所示。

在圖1中，序號(hào)1是齒輪液壓泵，序號(hào)2是溢流閥，序號(hào)3是優(yōu)先流量控制閥，序號(hào)4是分流控制閥，序號(hào)5是高速開關(guān)閥，序號(hào)6是電磁換向閥，序號(hào)7是雙向控制的液壓鎖，序號(hào)8是溢流閥，序號(hào)9是調(diào)平用的液壓缸。系統(tǒng)工作時(shí)，液壓泵提供動(dòng)力源，溢流閥調(diào)定系統(tǒng)的最高供油壓力，優(yōu)先流量控制閥來控制液壓油的走向，分流控制閥起到分流的作用，高速開關(guān)閥控制調(diào)平液壓缸的伸出并控制其具體的長度。

2 攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)仿真模型的建立

分析高速開關(guān)閥液壓系統(tǒng)原理圖，將高速開關(guān)閥作為比例控制區(qū)的控制對(duì)象，在AMESim仿真軟件中對(duì)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)模型依次進(jìn)行分析并進(jìn)行具體的建模[6～7]。得到帶有高速開關(guān)閥的攤鋪機(jī)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)仿真模型如圖2所示。

在圖2當(dāng)中，序號(hào)1是調(diào)平油缸，序號(hào)2是熨平板的等效模擬負(fù)載，序號(hào)3是位移信號(hào)傳感器，序號(hào)4是牽引點(diǎn)的干擾變化，序號(hào)5是熨平板環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，序號(hào)6是液壓鎖，序號(hào)7是高速開關(guān)閥，序號(hào)8是電磁換向閥，序號(hào)9是恒流源，序號(hào)10是溢流閥。

3 攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)仿真分析

攤鋪機(jī)在正常工作時(shí)的攤鋪行走速度約為4 m/min。取波長值分別為3 m和10 m，比例區(qū)值為3 mm，誤差死區(qū)值為1 mm，脈寬調(diào)節(jié)頻率為3 Hz。對(duì)攤鋪機(jī)帶有高速開關(guān)閥自調(diào)平系統(tǒng)在各種基層擾動(dòng)下系統(tǒng)的反映進(jìn)行仿真模擬，得出在不同的波長取值情況下高速開關(guān)閥自調(diào)平系統(tǒng)所鋪筑的基層路面干擾的曲線變化關(guān)系分別如圖3和圖所示。

在圖3和圖4中，線層1、2、3分別表示攤鋪基層路面變化、未使用自調(diào)平系統(tǒng)所鋪筑的路面變化和高速開關(guān)閥自調(diào)平系統(tǒng)所鋪筑的路面變化，該系統(tǒng)能夠達(dá)到良好的調(diào)平要求，滿足較為理想的路面曲線。

分析高速開關(guān)閥比例脈沖方案系統(tǒng)誤差死區(qū)的取值范圍，設(shè)定比例區(qū)的值，在死區(qū)誤差初始值為逐漸增大的情況下，最終可得到同比例區(qū)不同誤差死區(qū)系統(tǒng)響應(yīng)過程，其中所攤鋪路面曲線如圖5所示。

在圖5中，曲線1到曲線5所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)誤差死區(qū)分別為：0、0.1、0.2、0.3、0.4。當(dāng)比例區(qū)一定的情況下，保證在不引起找平液壓缸振蕩的情況，證明高速開關(guān)閥方案能明顯減小系統(tǒng)的死區(qū)誤差，從而提高攤鋪路面的質(zhì)量。高速開關(guān)閥比例脈沖頻率可選擇范圍比較大，為了分析不同脈沖頻率下的路面攤鋪曲線效果，設(shè)定比例脈沖頻率分別為3 Hz、9 Hz、30 Hz、60 Hz，仿真得到的攤鋪路面曲線如圖6所示。

在圖6中，曲線1到曲線4所對(duì)應(yīng)的是分別為3 Hz、9 Hz、30 Hz、60 Hz脈沖頻率下鋪筑路面的變化，在攤鋪過程具體在不同頻率對(duì)應(yīng)下找平油缸的補(bǔ)償位移變化情況如圖7所示。

由圖7可知，隨著比例脈沖的頻率從逐漸增加路面起伏的變化也逐漸變小，同時(shí)所鋪筑的路面厚度也相應(yīng)的變薄，通過對(duì)比不同頻率下的各個(gè)找平油缸補(bǔ)償過程曲線圖可知，當(dāng)比例脈沖頻率過大時(shí)，找平液壓油缸就會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)情況，這顯然是不可取的。

4 結(jié)論

通過對(duì)使用高速開關(guān)閥的攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究分析，對(duì)比分析在不同的死區(qū)誤差和比例區(qū)下的鋪筑路面曲線，以及不同脈沖頻率下的攤鋪曲線，得出應(yīng)用高速開關(guān)閥的攤鋪機(jī)自調(diào)平方案不但可以減小系統(tǒng)的死區(qū)誤差取值范圍，而且所鋪筑的路面起伏變化幅度范圍值為最小，平整度效果較為理想，一定程度上減小了死區(qū)誤差范圍，鋪筑的路面質(zhì)量達(dá)到預(yù)期要求，該系統(tǒng)適合應(yīng)用到攤鋪機(jī)自調(diào)平系統(tǒng)中。

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