基于闭环控制的压路机行走系统改进.pdf

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1、第30卷第5期2017年5月中国公路学报ChinaJ．Highw．Transp．V01．30NO．5Mav2017文章编号：1001—7372(2017)05—0152—07基于闭环控制的压路机行走系统改进朱武威1’2，李雨3，冯忠绪k2，张晓波1’2，姚运仕1’2(1．长安大学公路养护装备国家工程实验室，陕西西安710064；2．长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室，陕西西安710064；3．中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，河南洛阳471009)摘要：为了探究闭环控制对于压路机行走速度稳定性的改善作用，采用理论分析与仿真相

2、结合的方法对压路机行走系统进行了分析。根据压路机行走液压系统图及各液压元件的工作特性建立了传递函数模型，并据此推导出了控制电信号及行走负载分别与行走速度响应之间的传递函数关系。结合闭环比例、积分、微分(PID)控制特点对压路机行走系统传递函数模型进行了改进，得到了闭环PID控制下压路机行走系统传递函数模型。在理论推导的基础上，对某12t双钢轮压路机进行了行走试验，将仿真速度曲线与实际速度曲线进行时域及频域对比，并对现有模型进行了仿真分析，探究了闭环PID控制对行走系统特性的影响。研究结果表明：仿真模型能够很好地复现波动负载下压路机实际行走

3、速度的变化规律，在加入PID闭环控制后，在保持速度平均值不变的基础上，压路机行走过程中的速度稳定性有所提升，系统阶跃响应中的超调和振荡现象得到了明显的抑制，稳定时问有所改善，系统的响应准确性更好；将闭环控制用于压路机行走系统中，能够有效地改善压路机平稳作业过程中的速度稳定性，提高压实作业质量。关键词：机械工程；压路机；传递函数；闭环PID控制；速度稳定性；阶跃响应中图分类号：U415．52文献标志码：AImprovementofRollerRunningSystemBasedonClosed—loopControlZHUWu—weil”，

4、LIYu3，FENGZhong—XUl～，ZHANGXiao七oⅥ，YAOYun—shil，2(1．HighwayMaintenanceEquipmentNationalEngineeringLaboratory，Chang’anUniversity。xi’an710064，Shaanxi，China；2．KeyLaboratoryforHighwayConstructionTechnologyandEquipmentofMinistryofEducation，Chang’anUniversity，Xi’an710064，Shaanxi，

5、China；3．LuoyangInstituteofElectro—opticalEquipment，AviationIndustryCorporationofChina．Luoyang471009，Henan，China)Abstract：Inordertoinvestigatetheimprovementoftheclosed—loopcontrolontherollerspeedstability，theoreticalanalysisandsimulationwerecombinedtoanalyzetherunningsyste

6、moftheroller．Thetransferfunctionmodelwasestablishedbythediagramofhydraulicdrivingsystemofdouble～drumrollerandthecharacteristicsOfhydrauliccomponents．Andtransferfunctionrelationshipsbetweenthecontrolsignalsandrunningspeedresponse，runningloadandrunningspeedresponsewerederiv

7、ed．Thenthetraditionaltransferfunctionmodeloftherollerrunningsystemwasimprovedbycombiningclosed—loopPIDcontrolcharacteristics，namely，proportion，integralanddifferentiationwiththeresultofthepresenttransferfunctionmodelunderclosed—loopcontr01．Runningtestsonthe12tdouble—drumro

8、llerwerecarriedoutonthebasisofthetheoreticalderivation．Aftertime—domaincomparisonandfrequency—do