[發(fā)明專利]振動壓路機(jī)用恒速控制系統(tǒng)及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310020322.8
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103135621A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張志峰;沈建軍;孔鮮寧;徐會敢;段少波
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號: G05D13/62
• 分類號: G05D13/62
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種振動壓路機(jī)用恒速控制系統(tǒng)，包括操縱手柄和與操縱手柄連接且用于將操縱手柄的動作信號轉(zhuǎn)換成電流信號輸出的電位器（1），其特征在于：還包括與電位器（1）相接且用于將電位器（1）輸出的電流信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換電路模塊（2）、與A/D轉(zhuǎn)換電路模塊（2）相接的控制器模塊（3）和為系統(tǒng)中各用電模塊供電的供電電源（7），以及與所述控制器模塊（3）相接的數(shù)據(jù)存儲器（4）和觸摸式液晶顯示屏（5），所述供電電源（7）為系統(tǒng)中各用電模塊供電的供電回路中串聯(lián)有用于開啟或關(guān)閉所述恒速控制系統(tǒng)的手動開關(guān)（6），所述控制器模塊（3）的輸入端接有用于對振動壓路機(jī)的壓實(shí)行走速度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的壓實(shí)行走速度傳感器（8）、用于對操縱手柄操作到前端最大位置處進(jìn)行檢測的前行程傳感器（9）和用于對操縱手柄操作到后端最大位置處進(jìn)行檢測的后行程傳感器（10），所述控制器模塊（3）的輸出端接有用于控制行走液壓泵動作的行走液壓泵電磁閥（11）和用于控制振動泵動作的振動泵電磁閥（12），所述行走液壓泵電磁閥（11）連接在行走液壓泵的供油回路中，所述振動泵電磁閥（12）連接在振動泵的供油回路中。

2.按照權(quán)利要求1所述的振動壓路機(jī)用恒速控制系統(tǒng)，其特征在于：所述供電電源（7）為充電電池。

3.按照權(quán)利要求1所述的振動壓路機(jī)用恒速控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制器模塊（3）為單片機(jī)。

4.按照權(quán)利要求3所述的振動壓路機(jī)用恒速控制系統(tǒng)，其特征在于：所述單片機(jī)為芯片MSP430F149。

5.按照權(quán)利要求1所述的振動壓路機(jī)用恒速控制系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)存儲器（4）為Flash存儲器、CF卡或SD卡。

6.按照權(quán)利要求1所述的振動壓路機(jī)用恒速控制系統(tǒng)，其特征在于：所述壓實(shí)行走速度傳感器（8）為霍爾式車速傳感器或光電式車速傳感器。

7.一種利用如權(quán)利要求1所述恒速控制系統(tǒng)的振動壓路機(jī)用恒速控制方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一、啟動恒速控制系統(tǒng)：按下手動開關(guān)（6），所述供電電源（7）開始為系統(tǒng)中各用電模塊供電，所述恒速控制系統(tǒng)啟動；

步驟二、設(shè)置控制參數(shù)：通過操作觸摸式液晶顯示屏（5）設(shè)置振動壓路機(jī)的啟動速度設(shè)定值v_qs、壓實(shí)行走速度設(shè)定值v_ys、壓實(shí)行走速度最大值v_ymax和壓實(shí)行走速度最小值v_ymin；其中，v_ymin<v_qs<v_ymax；

步驟三、振動壓路機(jī)啟動過程中，所述控制器模塊（3）根據(jù)電位器（1）檢測到的信號對振動壓路機(jī)的啟動速度進(jìn)行控制，其具體過程包括以下步驟：

步驟301、啟動速度的實(shí)時(shí)檢測與傳輸：操縱手柄動作時(shí)，所述電位器（1）將操縱手柄的動作信號轉(zhuǎn)換成電流模擬信號輸出，A/D轉(zhuǎn)換電路模塊（2）將電位器（1）輸出的電流模擬信號轉(zhuǎn)換成電流數(shù)字信號并實(shí)時(shí)傳輸給控制器模塊（3）；

步驟302、啟動速度的處理與控制：所述控制器模塊（3）每隔時(shí)間Δt₁對A/D轉(zhuǎn)換電路模塊（2）傳輸?shù)臄?shù)字信號進(jìn)行采樣，首先，所述控制器模塊（3）將第i個(gè)時(shí)刻采樣得到的電流數(shù)字信號I_i與第i-1個(gè)時(shí)刻采樣得到的電流數(shù)字信號I_i-1做差，得到電流在從第i-1個(gè)時(shí)刻到第i個(gè)時(shí)刻的Δt時(shí)間內(nèi)的變化ΔI=I_i-I_i-1；接著，所述控制器模塊（3）根據(jù)公式計(jì)算得到所述振動壓路機(jī)在從第i-1個(gè)時(shí)刻到第i個(gè)時(shí)刻的Δt₁時(shí)間內(nèi)的啟動速度v_qi，并將啟動速度v_qi與啟動速度設(shè)定值v_qs比較，當(dāng)v_qi>v_qs時(shí)，所述控制器模塊（3）輸出相應(yīng)的控制信號給行走液壓泵電磁閥（11），控制振動壓路機(jī)以速度v_qs啟動，當(dāng)v_qi<v_qs時(shí)，所述控制器模塊（3）輸出相應(yīng)的控制信號給行走液壓泵電磁閥（11），控制振動壓路機(jī)以速度v_qi啟動；其中，i=2～n，n為自然數(shù)；

步驟四、所述控制器模塊（3）根據(jù)前行程傳感器（9）和后行程傳感器（10）是否有高電平輸出，判斷所述振動壓路機(jī)是否已啟動，并判斷出振動壓路機(jī)的行駛方向：當(dāng)操縱手柄操作到前端最大位置處時(shí)，前行程傳感器（9）輸出一個(gè)高電平給所述控制器模塊（3），所述控制器模塊（3）接收到前行程傳感器（9）輸出的高電平信號并判斷出所述振動壓路機(jī)已啟動且向前行駛；當(dāng)操縱手柄操作到后端最大位置處時(shí)，后行程傳感器（10）輸出一個(gè)高電平給所述控制器模塊（3），所述控制器模塊（3）接收到后行程傳感器（10）輸出的高電平信號并判斷出所述振動壓路機(jī)已啟動且向后行駛；

步驟五、振動壓路機(jī)啟動后，所述控制器模塊（3）根據(jù)壓實(shí)行走速度傳感器（8）檢測到的信號對振動壓路機(jī)的壓實(shí)行走速度進(jìn)行控制，其具體過程包括以下步驟：

步驟501、壓實(shí)行走速度的實(shí)時(shí)檢測與傳輸：所述振動壓路機(jī)向前或向后壓實(shí)作業(yè)過程中，所述壓實(shí)行走速度傳感器（8）對振動壓路機(jī)的壓實(shí)行走速度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測并將所檢測到的壓實(shí)行走速度信號實(shí)時(shí)傳輸給控制器模塊（3）；

步驟502、壓實(shí)行走速度的處理與控制：所述控制器模塊（3）每隔時(shí)間Δt₂對壓實(shí)行走速度傳感器（8）傳輸?shù)膲簩?shí)行走速度信號進(jìn)行采樣，并將第j個(gè)時(shí)刻采樣得到的壓實(shí)行走速度v_yj與壓實(shí)行走速度設(shè)定值v_ys、壓實(shí)行走速度最大值v_ymax和壓實(shí)行走速度最小值v_ymin比較，當(dāng)v_ymin<v_yj<v_ymax時(shí)，所述控制器模塊（3）輸出相應(yīng)的控制信號給行走液壓泵電磁閥（11），控制振動壓路機(jī)以速度v_ys行走壓實(shí)；當(dāng)v_yj>v_ymax或v_yj<v_ymin時(shí)，所述控制器模塊（3）輸出相應(yīng)的控制信號給振動泵電磁閥（12），控制振動泵停止工作；其中，j=1～n，n為自然數(shù)；

步驟六、關(guān)閉恒速控制系統(tǒng)：壓實(shí)作業(yè)結(jié)束后或恒速控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，按下手動開關(guān)（6），所述供電電源（7）停止為系統(tǒng)中各用電模塊供電，所述恒速控制系統(tǒng)關(guān)閉。