[發明專利]一種振動壓路機及其控制方法、控制系統

有效

• 申請號: 201110379566.6
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102493321A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 袁禹;陳平;任志國
• 申請（專利權）人: 三一重工股份有限公司
• 主分類號: E01C19/28
• 分類號: E01C19/28
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及工程機械技術領域，尤其涉及一種用于振動壓路機的控制方法和控制系統。此外，本發明還涉及一種包括上述控制系統的振動壓路機。

背景技術

壓路機是一種利用機械自重、振動的方法，對被壓實材料重復加載，克服材料之間的黏聚力和內摩擦力，排除其內部的氣體和水分，迫使材料顆粒之間產生位移，相互楔緊，增加密實度，以達到一定的密實度和平整度的作業機械。壓路機通常分為靜力式壓路機和振動壓路機。振動壓路機是依靠碾壓輪沿被壓實表面做往復滾動，同時利用偏心質量以一定的頻率、振幅振動產生激振力，使被壓層同時受到碾壓輪的靜壓力和振動力的綜合作用，給材料施加短時間的連續脈動沖擊。

請參考圖1，圖1為現有技術中振動壓路機的一種控制系統的流程框圖；下面簡要介紹這種頻率控制系統在工作中存在的缺陷。

如圖1所示，現有技術中的控制系統通常采用恒速閉環控制，其控制過程包括如下幾個步驟：

S1′：將預設速度v1輸入控制器；

S2′：根據預設的全路段的速頻比、所述預設速度v1，計算所述路段內需要的預設頻率f1，輸出預設速度v1、預設頻率f1；

S3′：實時檢測振動壓路機的當前速度v2；

S4′：判斷當前速度v2是否大于許可速度v3，若是，執行步驟S5′，若不是，執行步驟S6′；

S5′：輸出預設頻率f1。

S6′：輸出0值。

采用恒速閉環的上述控制方法，理想狀態下能夠實現在某路段內，振動壓路機勻速行駛，且以相同的頻率擊打路面。然而，由于施工路段的路面不平整等外界干擾，速度會隨著外界干擾產生波動，不能保證全路段勻速行駛，而頻率仍然是操作人員輸入控制器的固定值，無法跟隨速度變化而變化，這就造成了在全路段內擊打不均勻，導致全路段的平整度不高。

因此，亟待針對上述問題，在上述控制系統的基礎上，改進現有振動壓路機的控制系統和控制方法，使得振動壓路機在工作過程中的頻率能夠隨著速度的變化而變化，保證在全路段內擊打均勻，提高施工路段的平整度。

發明內容

本發明要解決的技術問題為提供一種用于振動壓路機的控制方法，其在振動壓路機的工作過程中能夠實現頻率隨著速度的變化而變化，保證在全路段內擊打均勻，大大提高施工路段的平整度。此外，本發明要解決的另一個技術問題為提供一種振動壓路機的控制系統，以及應用該系統的振動壓路機。

為解決上述技術問題，本發明提供一種振動壓路機的控制方法，包括如下步驟：

1)將預設速度v1輸入所述振動壓路機的控制器；

2)根據預設的全路段的速頻比、所述預設速度v1，計算所述路段內需要的預設頻率f1，輸出所述預設速度v1、所述預設頻率f1；

3)實時檢測所述振動壓路機的當前速度v2和當前頻率f2；

4)判斷所述當前速度v2和所述當前頻率f2是否滿足所述速頻比，若滿足，執行步驟5)：若不滿足，執行步驟6)；

5)輸出所述當前頻率f2；

6)根據所述速頻比、所述當前速度v2，計算出需要的實際頻率f3，并將所述實際頻率f3。

優選地，在所述步驟3)后，還執行步驟：

321)將所述當前速度v2輸入所述控制器；

322)對所述預設速度v1和當前速度v2的差值進行PID運算；

323)根據PID運算結果向所述控制系統中的頻率控制部件發出命令，使所述當前頻率f2向所述預設頻率f1靠近。

優選地，在所述步驟3)后，還執行步驟：

311)將當前頻率f2輸入所述控制器；

312)對所述預設頻率f1和當前頻率f2的差值進行PID運算；

313)根據PID運算結果向所述控制系統中的頻率控制部件發出命令，使所述當前頻率f2向所述預設頻率f1靠近。

優選地，所述步驟3)中，通過速度傳感器、頻率傳感器檢測所述當前速度v2、所述當前頻率f2。

采用這種控制方法，當振動壓路機開始工作時，步驟S11至步驟S12先將滿足全路段速頻比的預設值輸入控制器，以使控制系統以預設的理想狀態下以預設速度v1勻速行駛，同時以預設頻率f1均勻擊打路段；然而，由于振動壓路機在工作過程中會受到路面不平整等外界因素的干擾，可能導致當前速度v2、當前頻率f2與預設值不一致，此時當前速度v2、當前頻率f2可能不滿足全路段的速頻比，通過步驟S13至步驟S16實時檢測當前速度v2和當前頻率f2，并判斷二者是否滿足速頻比，若滿足則正常工作，若不滿足則重新調節頻率，直到二者滿足速頻比。