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摘要:本文通过对摊铺机用高压发电机的控制方法研究,克服现有控制方法的缺点,提供了一种摊铺机用基于BP神经网络的高压发电机的控制方法,既满足了系统的动态误差和稳态误差足够小的要求,又保证了系统的超调量尽量低,高压发电机空载和带载稳态转速控制在要求范围内,发电机动态转速控制上限满足要求,提高了高压发电机的转速稳定性。
关键词:摊铺机;高压发电机;BP神经网络控制
0 引言
随着公路建设的发展,越来越多的摊铺机电加热系统采用液压马达来驱动高压发电机,对如何控制高压发电机的转速提出了更高的要求[1]。
仅仅依靠原有的控制方法,无法满足对高压发电机转速稳定性的要求,因此为了克服现有控制方法的缺点,采用恒速和扭矩自适应的控制方法。
1 概述
基于BP神经网络控制摊铺机高压发电机高精度平稳快速响应中,使用多传感器融合技术检测当前液压系统状态,采用将BP神经网络算法引入到常规PID控制中实现高精度控制,搭建了以RC20-10为主控运算的摊铺机高压发电机智能控制的硬件平台,使用以温度传感器、压力传感器、转速传感器、流量传感器为主的感知系统来检测周围环境信息,实现了摊铺机高压发电机智能控制功能。
针对常规PID控制在摊铺机高压发电机智能控制系统中存在参数整定困难、转速波动难控制、稳定性差、调节时间长、液压油发动机影响大、超调量大以及抗干扰能力差的问题,提出了将采用多传感器信息融合并将BP神经网络算法引入到常规PID控制器中,通过对传感器检测的液压油温、发动机转速、发电机转速、泵排量、泵转速、液压油压力等多参数组成信息神经网络,通过神经网络的自学习能力和逼近任意函数的能力,实现在线调整PID的控制参数,使神经网络的输出对应于某种最优控制规律下的PID控制参数,并将其作为常规PID控制器的输入控制目标转速给定值,基于此方法设计了基于BP神经网络的PID控制器实现摊铺机高压发电机智能平稳的发电,保证了整个加热设备的安全;利用实验对BP神经网络PID控制和常规PID控制進行比较,结果表明摊铺机高压发电机智能转速控制基于BP神经网络的PID控制器模块的控制精度、自学习和自适应能力,以及抗干扰能力和系统的鲁棒性能都有了显著的提高,大大提高了摊铺机高压发电机转速平稳性、无超调、转速波动幅度小、稳定性高、调节时间短。
2 控制方法
在柴油机为额定转速情况下,或打开高压配电柜上高压发电机开关S2,进入柴油机转速2000转优先控制;
打开高压配电柜上高压发电机开关S2,同时控制器A2发送命令给高压发电机比例调速阀Y1,控制电流恒速增加从最小到最大,高压发电机转速从最小到3000转稳定,此过程可用开环斜坡控制,恒速上升,斜坡时间可稍长,以液压系统不超调为前提;
开启操纵台上加热加载开关S1,左右熨平板交流接触器线圈上电吸合,加载时间可以是左右错开2s(可调),也可以是左右同时加热,这两种方式都是根据液压系统不震荡为前提的。开启操纵台上加热加载开关S1同时开启发电机转速闭环控制,发电机带载稳态转速要求控制在3000转±4%范围内,发电机动态转速控制上限要求控制在3200转以下;
关闭加热时先关闭操纵台上加热加载开关S1,左右熨平板交流接触器线圈断电去掉负载,关闭操纵台上加热加载开关S1同时关闭发电机转速闭环控制,此时发电机转速仍为3000转左右,高压发电机比例调速阀Y1,控制电流为最大值;
关闭高压配电柜上高压发电机开关S2,同时控制器发送命令给高压发电机比例调速阀Y1,控制电流恒速下降从最大到最小,直到0,发电机转速从3000转稳定降为0。同时解除柴油机转速2000转优先控制。
高压发电机比例调速阀,控制电流从最小到最大自学习标定,流程如图1所示。
高压发电机转速分段控制,流程图如图2所示。
3 结语
文中所述的一种摊铺机用高压发电机的控制方法,对摊铺机高压发电机智能转速控制的精度、自学习和自适应能力,以及对抗干扰能力和系统的鲁棒性能都有了显著的提高,大大提高了摊铺机高压发电机转速平稳性,并且系统无超调、转速波动幅度小、稳定性高、调节时间短,从而避免因转速不稳定导致的高压发电机损坏问题的发生,延长高压发电机的使用寿命,提高了摊铺机加热系统的智能化。
参考文献:
[1]陈怀贤,等.摊铺机高压发电机温度及励磁控制程序[J].工程机械与维修,2018,9:23-24.
[2]韩笑.浅析摊铺机控制系统技术的发展[J].内燃机与配件,2018(20):235-236.
[3]陈嫦,汪建利,王康.轮式摊铺机前驱电液控制系统的研究[J].内燃机与配件,2019(09):72-73.
关键词:摊铺机;高压发电机;BP神经网络控制
0 引言
随着公路建设的发展,越来越多的摊铺机电加热系统采用液压马达来驱动高压发电机,对如何控制高压发电机的转速提出了更高的要求[1]。
仅仅依靠原有的控制方法,无法满足对高压发电机转速稳定性的要求,因此为了克服现有控制方法的缺点,采用恒速和扭矩自适应的控制方法。
1 概述
基于BP神经网络控制摊铺机高压发电机高精度平稳快速响应中,使用多传感器融合技术检测当前液压系统状态,采用将BP神经网络算法引入到常规PID控制中实现高精度控制,搭建了以RC20-10为主控运算的摊铺机高压发电机智能控制的硬件平台,使用以温度传感器、压力传感器、转速传感器、流量传感器为主的感知系统来检测周围环境信息,实现了摊铺机高压发电机智能控制功能。
针对常规PID控制在摊铺机高压发电机智能控制系统中存在参数整定困难、转速波动难控制、稳定性差、调节时间长、液压油发动机影响大、超调量大以及抗干扰能力差的问题,提出了将采用多传感器信息融合并将BP神经网络算法引入到常规PID控制器中,通过对传感器检测的液压油温、发动机转速、发电机转速、泵排量、泵转速、液压油压力等多参数组成信息神经网络,通过神经网络的自学习能力和逼近任意函数的能力,实现在线调整PID的控制参数,使神经网络的输出对应于某种最优控制规律下的PID控制参数,并将其作为常规PID控制器的输入控制目标转速给定值,基于此方法设计了基于BP神经网络的PID控制器实现摊铺机高压发电机智能平稳的发电,保证了整个加热设备的安全;利用实验对BP神经网络PID控制和常规PID控制進行比较,结果表明摊铺机高压发电机智能转速控制基于BP神经网络的PID控制器模块的控制精度、自学习和自适应能力,以及抗干扰能力和系统的鲁棒性能都有了显著的提高,大大提高了摊铺机高压发电机转速平稳性、无超调、转速波动幅度小、稳定性高、调节时间短。
2 控制方法
在柴油机为额定转速情况下,或打开高压配电柜上高压发电机开关S2,进入柴油机转速2000转优先控制;
打开高压配电柜上高压发电机开关S2,同时控制器A2发送命令给高压发电机比例调速阀Y1,控制电流恒速增加从最小到最大,高压发电机转速从最小到3000转稳定,此过程可用开环斜坡控制,恒速上升,斜坡时间可稍长,以液压系统不超调为前提;
开启操纵台上加热加载开关S1,左右熨平板交流接触器线圈上电吸合,加载时间可以是左右错开2s(可调),也可以是左右同时加热,这两种方式都是根据液压系统不震荡为前提的。开启操纵台上加热加载开关S1同时开启发电机转速闭环控制,发电机带载稳态转速要求控制在3000转±4%范围内,发电机动态转速控制上限要求控制在3200转以下;
关闭加热时先关闭操纵台上加热加载开关S1,左右熨平板交流接触器线圈断电去掉负载,关闭操纵台上加热加载开关S1同时关闭发电机转速闭环控制,此时发电机转速仍为3000转左右,高压发电机比例调速阀Y1,控制电流为最大值;
关闭高压配电柜上高压发电机开关S2,同时控制器发送命令给高压发电机比例调速阀Y1,控制电流恒速下降从最大到最小,直到0,发电机转速从3000转稳定降为0。同时解除柴油机转速2000转优先控制。
高压发电机比例调速阀,控制电流从最小到最大自学习标定,流程如图1所示。
高压发电机转速分段控制,流程图如图2所示。
3 结语
文中所述的一种摊铺机用高压发电机的控制方法,对摊铺机高压发电机智能转速控制的精度、自学习和自适应能力,以及对抗干扰能力和系统的鲁棒性能都有了显著的提高,大大提高了摊铺机高压发电机转速平稳性,并且系统无超调、转速波动幅度小、稳定性高、调节时间短,从而避免因转速不稳定导致的高压发电机损坏问题的发生,延长高压发电机的使用寿命,提高了摊铺机加热系统的智能化。
参考文献:
[1]陈怀贤,等.摊铺机高压发电机温度及励磁控制程序[J].工程机械与维修,2018,9:23-24.
[2]韩笑.浅析摊铺机控制系统技术的发展[J].内燃机与配件,2018(20):235-236.
[3]陈嫦,汪建利,王康.轮式摊铺机前驱电液控制系统的研究[J].内燃机与配件,2019(09):72-73.