本文關鍵詞：基于模糊自適應PID控制的攤鋪機行走系統(tǒng)的研究

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【摘要】：隨著我國交通事業(yè)反的發(fā)展,對路面特別是高速公路路面阿施工提出了更高的要求,這就要求路面施工機械的作業(yè)質(zhì)量進一步提高。瀝青混凝土攤鋪機作為路面施工重要設備之一,其技術水平天越來越受到人們的關注。自上世紀八十年代以來,我國通過引進、消化、吸收,工程會機械技術水平和制造能力得到個較快的發(fā)展,但是對于核心部分反的研究仍然落后于國外先進水平,這很大程度上限制了為我國攤鋪機技術的發(fā)展。路面平整度、密實度和離析度時作為施工路面質(zhì)量的指標,與攤鋪機行走速度的若穩(wěn)定性有著密切的關系。所以研究攤鋪機場行走系統(tǒng),對于提高我國攤鋪機下作業(yè)質(zhì)量具有重大意義。首先,本文通過對國內(nèi)外攤鋪機行走系統(tǒng)這現(xiàn)有技術進行詳細分析,采用和經(jīng)典的理論方法對攤鋪機的做了運動學及動力學分析,建立了無速度特性方程,對影響攤鋪機行走速度平穩(wěn)性的它因素做了系統(tǒng)的分析總結(jié)。這有助于我們會建立更加完善的控制算法。通過對攤鋪機行走系統(tǒng)結(jié)構(gòu)法的了解,在受力平衡方程和力流量連續(xù)性方程等理論的基礎上,建立了詳細的數(shù)學模型。其次,提出了模糊自適應PID及控制算法。通過與下常規(guī)PID控制算法在各自和特點及適用范圍上的對比,在理論上下證實了其可行性。對模糊時自適應PID控制器的各個組成個環(huán)節(jié)進行了詳細論述,并設計出針對樣機的具體的模糊自適應PID控制器。在此基礎上給出了具有模糊自適應PID控制器的如攤鋪機行走系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。最后,用Matlab/Simulink軟件建立了個具有模糊自適應PID控制器的與攤鋪機行走系統(tǒng)的仿真模型。分別對常規(guī)PID控制算法和呢模糊自適應PID控制算法下的了控制系統(tǒng)進行仿真分析研究。仿真結(jié)果表明,提出的模糊自適應PID控制算法明顯提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)精度,超調(diào)量由29.54%降為10.51%,調(diào)整時間由3.3s減少為1.8s。也就是說,基于模糊自適應PID控制算法是的攤鋪機行走系統(tǒng),具有更強的參數(shù)適應能力、魯棒性及抗干擾能力。
【關鍵詞】：瀝青混凝土攤鋪機 行走系統(tǒng) 數(shù)學模型 模糊自適應PID控制 Matlab/Simulink仿真
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U415.521
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 攤鋪機簡介9-10
• 1.2 瀝青混凝土攤鋪機行走系統(tǒng)研究意義10-12
• 1.2.1 行走速度平穩(wěn)性的研究意義10-11
• 1.2.2 行走速度平穩(wěn)性控制的對比分析11-12
• 1.3 攤鋪機行走控制概況12-15
• 1.3.1 行走系統(tǒng)的發(fā)展史12
• 1.3.2 行走驅(qū)動系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.3 攤鋪機行走控制系統(tǒng)國內(nèi)外研究與應用現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 瀝青混凝土攤鋪機行走系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及速度特性分析17-31
• 2.1 瀝青混凝土攤鋪機行走系統(tǒng)簡介17-20
• 2.1.1 行走系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)17-20
• 2.1.2 行走系統(tǒng)的工作原理20
• 2.2 攤鋪機的運動學與動力學分析研究20-23
• 2.2.1 攤鋪機液壓行走系統(tǒng)的運動學分析20-21
• 2.2.2 額定滑轉(zhuǎn)率的確定21
• 2.2.3 攤鋪機的動力學分析21-23
• 2.3 驅(qū)動系統(tǒng)的速度特性23-27
• 2.3.1 基本假定24-25
• 2.3.2 建立速度特性方程25-27
• 2.3.3 速度特性分析27
• 2.4 影響攤鋪機行走速度平穩(wěn)性的因素27-29
• 2.4.1 影響行走速度平穩(wěn)性的因素27-28
• 2.4.2 負載對行車速度平穩(wěn)性的影響28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 攤鋪機行走系統(tǒng)數(shù)學模型的建立31-41
• 3.1 數(shù)學建模概述31
• 3.2 攤鋪機液壓泵排量調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學模型的建立31-37
• 3.2.1 行走液壓泵電液比例閥31-33
• 3.2.2 行走泵伺服變量機構(gòu)33-36
• 3.2.3 行走泵活塞和斜盤傾角36-37
• 3.3 攤鋪機泵控馬達系統(tǒng)37-39
• 3.4 行走速度環(huán)節(jié)39
• 3.5 攤鋪機行走系統(tǒng)的傳遞函數(shù)框圖39-40
• 3.6 本章小結(jié)40-41
• 第四章 瀝青混凝土攤鋪機行走控制系統(tǒng)的設計41-57
• 4.1 速度控制算法的概述41
• 4.2 攤鋪機行走系統(tǒng)的要求41-43
• 4.3 常規(guī)PID控制在攤鋪機行走控制系統(tǒng)中的應用43-45
• 4.4 攤鋪機行走速度的模糊控制45-46
• 4.5 模糊自適應PID控制算法46-55
• 4.5.1 模糊語言變量的確定48-50
• 4.5.2 語言值隸屬度函數(shù)的確定50-51
• 4.5.3 模糊控制規(guī)則和模糊推理51-53
• 4.5.4 去模糊化53-55
• 4.6 本章小結(jié)55-57
• 第五章 瀝青混凝土攤鋪機行走控制系統(tǒng)的仿真研究57-69
• 5.1 系統(tǒng)仿真的簡單介紹57
• 5.2 仿真軟件的介紹57-59
• 5.2.1 Matlab簡介57
• 5.2.2 Simulink簡介57-59
• 5.3 仿真及分析59-65
• 5.3.1 系統(tǒng)仿真初始參數(shù)的設定59-60
• 5.3.2 控制器的設計60-64
• 5.3.3 建立模糊自適應PID控制器的仿真模型64-65
• 5.4 攤鋪機行走系統(tǒng)的仿真及其結(jié)果分析65-67
• 5.4.1 仿真計算65-66
• 5.4.2 仿真結(jié)果分析66-67
• 5.5 本章小結(jié)67-69
• 結(jié)論與展望69-71
• 參考文獻71-75
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果75-76
• 致謝76

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