吳淑瑩

摘要：本文通過對攤鋪機用高壓發(fā)電機的控制方法研究，克服現(xiàn)有控制方法的缺點，提供了一種攤鋪機用基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高壓發(fā)電機的控制方法，既滿足了系統(tǒng)的動態(tài)誤差和穩(wěn)態(tài)誤差足夠小的要求，又保證了系統(tǒng)的超調(diào)量盡量低，高壓發(fā)電機空載和帶載穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速控制在要求范圍內(nèi)，發(fā)電機動態(tài)轉(zhuǎn)速控制上限滿足要求，提高了高壓發(fā)電機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：攤鋪機;高壓發(fā)電機;BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

0 ?引言

隨著公路建設(shè)的發(fā)展，越來越多的攤鋪機電加熱系統(tǒng)采用液壓馬達(dá)來驅(qū)動高壓發(fā)電機，對如何控制高壓發(fā)電機的轉(zhuǎn)速提出了更高的要求[1]。

僅僅依靠原有的控制方法，無法滿足對高壓發(fā)電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性的要求，因此為了克服現(xiàn)有控制方法的缺點，采用恒速和扭矩自適應(yīng)的控制方法。

1 ?概述

基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制攤鋪機高壓發(fā)電機高精度平穩(wěn)快速響應(yīng)中，使用多傳感器融合技術(shù)檢測當(dāng)前液壓系統(tǒng)狀態(tài)，采用將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法引入到常規(guī)PID控制中實現(xiàn)高精度控制，搭建了以RC20-10為主控運算的攤鋪機高壓發(fā)電機智能控制的硬件平臺，使用以溫度傳感器、壓力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、流量傳感器為主的感知系統(tǒng)來檢測周圍環(huán)境信息，實現(xiàn)了攤鋪機高壓發(fā)電機智能控制功能。

針對常規(guī)PID控制在攤鋪機高壓發(fā)電機智能控制系統(tǒng)中存在參數(shù)整定困難、轉(zhuǎn)速波動難控制、穩(wěn)定性差、調(diào)節(jié)時間長、液壓油發(fā)動機影響大、超調(diào)量大以及抗干擾能力差的問題，提出了將采用多傳感器信息融合并將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法引入到常規(guī)PID控制器中，通過對傳感器檢測的液壓油溫、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)電機轉(zhuǎn)速、泵排量、泵轉(zhuǎn)速、液壓油壓力等多參數(shù)組成信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力和逼近任意函數(shù)的能力，實現(xiàn)在線調(diào)整PID的控制參數(shù)，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出對應(yīng)于某種最優(yōu)控制規(guī)律下的PID控制參數(shù)，并將其作為常規(guī)PID控制器的輸入控制目標(biāo)轉(zhuǎn)速給定值，基于此方法設(shè)計了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制器實現(xiàn)攤鋪機高壓發(fā)電機智能平穩(wěn)的發(fā)電，保證了整個加熱設(shè)備的安全;利用實驗對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制和常規(guī)PID控制進行比較，結(jié)果表明攤鋪機高壓發(fā)電機智能轉(zhuǎn)速控制基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制器模塊的控制精度、自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力，以及抗干擾能力和系統(tǒng)的魯棒性能都有了顯著的提高，大大提高了攤鋪機高壓發(fā)電機轉(zhuǎn)速平穩(wěn)性、無超調(diào)、轉(zhuǎn)速波動幅度小、穩(wěn)定性高、調(diào)節(jié)時間短。

2 ?控制方法

在柴油機為額定轉(zhuǎn)速情況下，或打開高壓配電柜上高壓發(fā)電機開關(guān)S2，進入柴油機轉(zhuǎn)速2000轉(zhuǎn)優(yōu)先控制;

打開高壓配電柜上高壓發(fā)電機開關(guān)S2，同時控制器A2發(fā)送命令給高壓發(fā)電機比例調(diào)速閥Y1，控制電流恒速增加從最小到最大，高壓發(fā)電機轉(zhuǎn)速從最小到3000轉(zhuǎn)穩(wěn)定，此過程可用開環(huán)斜坡控制，恒速上升，斜坡時間可稍長，以液壓系統(tǒng)不超調(diào)為前提;

開啟操縱臺上加熱加載開關(guān)S1，左右熨平板交流接觸器線圈上電吸合，加載時間可以是左右錯開2s（可調(diào)），也可以是左右同時加熱，這兩種方式都是根據(jù)液壓系統(tǒng)不震蕩為前提的。開啟操縱臺上加熱加載開關(guān)S1同時開啟發(fā)電機轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制，發(fā)電機帶載穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速要求控制在3000轉(zhuǎn)±4%范圍內(nèi)，發(fā)電機動態(tài)轉(zhuǎn)速控制上限要求控制在3200轉(zhuǎn)以下;

關(guān)閉加熱時先關(guān)閉操縱臺上加熱加載開關(guān)S1，左右熨平板交流接觸器線圈斷電去掉負(fù)載，關(guān)閉操縱臺上加熱加載開關(guān)S1同時關(guān)閉發(fā)電機轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制，此時發(fā)電機轉(zhuǎn)速仍為3000轉(zhuǎn)左右，高壓發(fā)電機比例調(diào)速閥Y1，控制電流為最大值;

關(guān)閉高壓配電柜上高壓發(fā)電機開關(guān)S2，同時控制器發(fā)送命令給高壓發(fā)電機比例調(diào)速閥Y1，控制電流恒速下降從最大到最小，直到0，發(fā)電機轉(zhuǎn)速從3000轉(zhuǎn)穩(wěn)定降為0。同時解除柴油機轉(zhuǎn)速2000轉(zhuǎn)優(yōu)先控制。

高壓發(fā)電機比例調(diào)速閥，控制電流從最小到最大自學(xué)習(xí)標(biāo)定，流程如圖1所示。

高壓發(fā)電機轉(zhuǎn)速分段控制，流程圖如圖2所示。

3 ?結(jié)語

文中所述的一種攤鋪機用高壓發(fā)電機的控制方法，對攤鋪機高壓發(fā)電機智能轉(zhuǎn)速控制的精度、自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力，以及對抗干擾能力和系統(tǒng)的魯棒性能都有了顯著的提高，大大提高了攤鋪機高壓發(fā)電機轉(zhuǎn)速平穩(wěn)性，并且系統(tǒng)無超調(diào)、轉(zhuǎn)速波動幅度小、穩(wěn)定性高、調(diào)節(jié)時間短，從而避免因轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定導(dǎo)致的高壓發(fā)電機損壞問題的發(fā)生，延長高壓發(fā)電機的使用壽命，提高了攤鋪機加熱系統(tǒng)的智能化。

參考文獻：

[1]陳懷賢，等.攤鋪機高壓發(fā)電機溫度及勵磁控制程序[J].工程機械與維修，2018，9：23-24.

[2]韓笑.淺析攤鋪機控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展[J].內(nèi)燃機與配件，2018（20）：235-236.

[3]陳嫦，汪建利，王康.輪式攤鋪機前驅(qū)電液控制系統(tǒng)的研究[J].內(nèi)燃機與配件，2019（09）：72-73.