[發(fā)明專利]鐵路物料運(yùn)輸車與清篩機(jī)隨動作業(yè)控制裝置及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610908663.2
• 申請日: 2016-10-19
• 公開（公告）號: CN106638178B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳光;黎建麟;熊澤民;王銳;蕭平;邱學(xué)飛;楊麗紅;李志秀;談建;馬祥興
• 申請（專利權(quán)）人: 云南省計算機(jī)軟件技術(shù)開發(fā)研究中心
• 主分類號: E01B27/06
• 分類號: E01B27/06;G05B11/42
• 代理公司: 昆明祥和知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司53114
• 代理人: 施建輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵路清篩作業(yè)，尤其是一種采用連掛作業(yè)模式，物料運(yùn)輸車隨清篩機(jī)同步工作，實(shí)現(xiàn)自動控制的鐵路物料運(yùn)輸車與清篩機(jī)隨動作業(yè)控制裝置及其控制方法。

背景技術(shù)

鐵路清篩作業(yè)時,會產(chǎn)生大量需要廢棄的污土，同時還要補(bǔ)充新的道砟，在清篩作業(yè)中，鐵路物料運(yùn)輸車的用途就是提供補(bǔ)充用的新道砟，同時裝載作業(yè)產(chǎn)生的污土。而隨著鐵路清篩機(jī)作業(yè)效率的提高，物料運(yùn)輸車裝載重量大，一般都會配備自身走行動力，每次作業(yè)都需要數(shù)臺物料運(yùn)輸車跟隨作業(yè)。

目前，缺乏一種控制方法，讓每臺物料運(yùn)輸車都隨著清篩機(jī)的作業(yè)工況同時啟動、走行和制動。現(xiàn)行的兩種作業(yè)模式，第一種是物料運(yùn)輸車與清篩機(jī)脫開連掛，需要一位操作人員在物料運(yùn)輸車旁觀察與清篩機(jī)的距離，實(shí)時通過旋鈕調(diào)整走行速度與清篩機(jī)匹配；該模式可避免清篩機(jī)拖動物料運(yùn)輸車造成的動力損失及動力傳輸部件損傷，但到達(dá)現(xiàn)場需要額外的解除連掛操作，對現(xiàn)場人員的操作要求較高，且有一定危險隱患，同時在清篩機(jī)急停操作時物料運(yùn)輸車不能及時作出反應(yīng)。第二種則是物料運(yùn)輸車不輸出動力，連掛后靠清篩機(jī)拖動作業(yè)，該模式可以減少現(xiàn)場操作人員勞動強(qiáng)度，但對清篩機(jī)作業(yè)走行動力有損失，在負(fù)載較重時也存在損傷清篩機(jī)動力傳送部件的隱患。

總之，目前物料運(yùn)輸車跟隨清篩機(jī)作業(yè)的兩種模式，一個存在現(xiàn)場操作難度大，對操作人員技能要求高的問題，另一個則存在適用范圍窄，對清篩機(jī)有動力損失或部件損壞的隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的就是現(xiàn)有鐵路清篩作業(yè)過程中，物料運(yùn)輸車跟隨清篩機(jī)作業(yè)的不足，提供一種采用連掛作業(yè)模式，物料運(yùn)輸車隨清篩機(jī)同步工作，實(shí)現(xiàn)自動控制的鐵路物料運(yùn)輸車與清篩機(jī)隨動作業(yè)控制裝置及其控制方法。

本發(fā)明的鐵路物料運(yùn)輸車與清篩機(jī)隨動作業(yè)控制裝置及其控制方法，其特征在于該控制裝置包括清篩機(jī)隨動控制器及物料運(yùn)輸車隨動控制器，清篩機(jī)隨動控制器安裝在清篩機(jī)上，物料運(yùn)輸車隨動控制器安裝在物料運(yùn)輸車上，清篩機(jī)隨動控制器通過無線信號與物料運(yùn)輸車隨動控制器連接，其中：

清篩機(jī)隨動控制器包括清篩機(jī)主控制器、清篩機(jī)信號調(diào)理板以及清篩機(jī)無線數(shù)傳模塊，清篩機(jī)信號調(diào)理板與清篩機(jī)制動設(shè)備、走行手柄以及先導(dǎo)控制閥連接，清篩機(jī)無線數(shù)傳模塊集成在清篩機(jī)主控制器上，清篩機(jī)主控制器利用清篩機(jī)無線數(shù)傳模塊分別與清篩機(jī)信號調(diào)理板、物料運(yùn)輸車隨動控制器通過無線信號連接；

物料運(yùn)輸車隨動控制器包括運(yùn)輸車主控制器、運(yùn)輸車信號調(diào)理板以及運(yùn)輸車無線數(shù)傳模塊，運(yùn)輸車信號調(diào)理板與物料運(yùn)輸車走行驅(qū)動裝置連接，運(yùn)輸車無線數(shù)傳模塊集成在運(yùn)輸車主控制器上，運(yùn)輸車主控制器利用運(yùn)輸車無線數(shù)傳模塊分別與運(yùn)輸車信號調(diào)理板、清篩機(jī)隨動控制器通過無線信號連接。

鐵路物料運(yùn)輸車與清篩機(jī)隨動作業(yè)控制裝置及其控制方法，其特征在于該控制方法包括以下步驟：

1、物料運(yùn)輸車連掛在清篩機(jī)上，數(shù)輛物料運(yùn)輸車連掛在清篩機(jī)前方或后方，每一輛物料運(yùn)輸車分別通過無線信號與清篩機(jī)連接，并由清篩機(jī)主控制器給予唯一編號；

2、控制裝置啟動后，清篩機(jī)主控制器每隔一個時間段，采集一次清篩機(jī)的走行方向、制動情況和走行手柄控制信號等清篩機(jī)的工作數(shù)據(jù)，并通過無線信號將清篩機(jī)的工作數(shù)據(jù)傳送給每一個物料運(yùn)輸車隨動控制器，通過物料運(yùn)輸車隨動控制器調(diào)整該輛物料運(yùn)輸車的走行驅(qū)動裝置的走行動力，并將物料運(yùn)輸車的走行壓力回傳給清篩機(jī)主控制器；

3、物料運(yùn)輸車隨動控制器采集物料運(yùn)輸車的走行壓力，利用增量式PID調(diào)節(jié)算法進(jìn)行修正，具體算法如下：

走行信號調(diào)節(jié)量Δu = Ae_k - Be_k-1 + Ce_k-2…………………………………………（1）

其中Δu為物料車走行控制信號電壓調(diào)整量，A為積分系數(shù)，B為比例系數(shù)，C為微分系數(shù)，e_K為走行壓力測量值，e_K-1為上一次走行壓力測量值，e_K-2為上兩次走行壓力測量值；

因物料運(yùn)輸車質(zhì)量大，液壓系統(tǒng)反應(yīng)速度慢，所以算法中微分系數(shù)影響小，為簡化系統(tǒng)控制復(fù)雜程度，將微分系數(shù)設(shè)定為0，則公式（1）調(diào)節(jié)算法修改為：

Δu = Ae_k - Be_k-1……………………………………………………………………（2）

A = Kp(1+T/Ti)

B = Kp

上述公式中，Kp為比例系數(shù)，T為積分時間，Ti為積分常數(shù)；