振动压路机无级调幅系统的优化与仿真.docx

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1、振动压路机无级调幅系统的优化与仿真振动压路机作为道路建筑材料的压实机械被广泛应用于公路工程。振动压路机利用振动轮的自重和激振力的共同作用给被压实材料施加作用力实现压实。对于不同压实材料、不同压实厚度及不同压实工况等需要不同的压实力,而要获得不同的压实力可以通过调节激振力大小来实现,激振力大小的调节可以通过调节激振频率或者振幅两个途径,目前多数振动压路机是通过调节振幅调节激振力,而且多数是有级调幅。有级调幅存在振幅调节范围小,不能更好适应压实材料的问题,所以研究密实度自动检测、无级调幅调频的智能压路机已成为发展趋势,具有重要的工程实际意义。本文以振动压路机的电液无

2、级调幅激振器为研究对象,对开发的无级调幅机构进行了优化和仿真。该调幅机构通过PID调节下的电液换向液压控制活动偏心块的位置实现激振力的调节。完成的研究工作如下:1.建立了调幅机构的数学模型,分析得到活动偏心块偏心距和压路机激振力呈线性关系。2.根据激振器的结构特点,对液压控制系统进行了设计、参数计算和元件选型,并且采用AMESim软件对液压系统和控制方式进行了仿真,仿真结果验证了系统设计的合理性。3.根据液压系统开发了控制系统,对不同控制方式进行了对比分析,确定了伺服阀的控制方式和PID算法实现对调幅速度和精度的控制,通过建立的控制系统仿真模型分析得到:经过PI

3、D参数整定,该系统1s就可以实现20%移动行程的调节,信号超调量小,波动小。4.结合无级调幅机构、传感器技术和GPS系统提出了智能压实的实现方法;根据GPS位置信息提出了压路机调度方法,通过对压路机振幅和行驶速度的控制保证整个施工平面的压实效果。经过层层深入的研究表明该激振器结构合理,调节和控制性能优良,可以作为智能压路机开发的基础。