攤鋪機用高壓發電機的控制方法

吳淑瑩

摘要：本文通過對攤鋪機用高壓發電機的控制方法研究，克服現有控制方法的缺點，提供了一種攤鋪機用基于BP神經網絡的高壓發電機的控制方法，既滿足了系統的動態誤差和穩態誤差足夠小的要求，又保證了系統的超調量盡量低，高壓發電機空載和帶載穩態轉速控制在要求范圍內，發電機動態轉速控制上限滿足要求，提高了高壓發電機的轉速穩定性。

關鍵詞：攤鋪機;高壓發電機;BP神經網絡控制

0 ?引言

隨著公路建設的發展，越來越多的攤鋪機電加熱系統采用液壓馬達來驅動高壓發電機，對如何控制高壓發電機的轉速提出了更高的要求[1]。

僅僅依靠原有的控制方法，無法滿足對高壓發電機轉速穩定性的要求，因此為了克服現有控制方法的缺點，采用恒速和扭矩自適應的控制方法。

1 ?概述

基于BP神經網絡控制攤鋪機高壓發電機高精度平穩快速響應中，使用多傳感器融合技術檢測當前液壓系統狀態，采用將BP神經網絡算法引入到常規PID控制中實現高精度控制，搭建了以RC20-10為主控運算的攤鋪機高壓發電機智能控制的硬件平臺，使用以溫度傳感器、壓力傳感器、轉速傳感器、流量傳感器為主的感知系統來檢測周圍環境信息，實現了攤鋪機高壓發電機智能控制功能。

針對常規PID控制在攤鋪機高壓發電機智能控制系統中存在參數整定困難、轉速波動難控制、穩定性差、調節時間長、液壓油發動機影響大、超調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神經網絡算法引入到常規PID控制器中，通過對傳感器檢測的液壓油溫、發動機轉速、發電機轉速、泵排量、泵轉速、液壓油壓力等多參數組成信息神經網絡，通過神經網絡的自學習能力和逼近任意函數的能力，實現在線調整PID的控制參數，使神經網絡的輸出對應于某種最優控制規律下的PID控制參數，并將其作為常規PID控制器的輸入控制目標轉速給定值，基于此方法設計了基于BP神經網絡的PID控制器實現攤鋪機高壓發電機智能平穩的發電，保證了整個加熱設備的安全;利用實驗對BP神經網絡PID控制和常規PID控制進行比較，結果表明攤鋪機高壓發電機智能轉速控制基于BP神經網絡的PID控制器模塊的控制精度、自學習和自適應能力，以及抗干擾能力和系統的魯棒性能都有了顯著的提高，大大提高了攤鋪機高壓發電機轉速平穩性、無超調、轉速波動幅度小、穩定性高、調節時間短。

2 ?控制方法

在柴油機為額定轉速情況下，或打開高壓配電柜上高壓發電機開關S2，進入柴油機轉速2000轉優先控制;

打開高壓配電柜上高壓發電機開關S2，同時控制器A2發送命令給高壓發電機比例調速閥Y1，控制電流恒速增加從最小到最大，高壓發電機轉速從最小到3000轉穩定，此過程可用開環斜坡控制，恒速上升，斜坡時間可稍長，以液壓系統不超調為前提;

開啟操縱臺上加熱加載開關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），也可以是左右同時加熱，這兩種方式都是根據液壓系統不震蕩為前提的。開啟操縱臺上加熱加載開關S1同時開啟發電機轉速閉環控制，發電機帶載穩態轉速要求控制在3000轉±4%范圍內，發電機動態轉速控制上限要求控制在3200轉以下;

關閉加熱時先關閉操縱臺上加熱加載開關S1，左右熨平板交流接觸器線圈斷電去掉負載，關閉操縱臺上加熱加載開關S1同時關閉發電機轉速閉環控制，此時發電機轉速仍為3000轉左右，高壓發電機比例調速閥Y1，控制電流為最大值;

關閉高壓配電柜上高壓發電機開關S2，同時控制器發送命令給高壓發電機比例調速閥Y1，控制電流恒速下降從最大到最小，直到0，發電機轉速從3000轉穩定降為0。同時解除柴油機轉速2000轉優先控制。

高壓發電機比例調速閥，控制電流從最小到最大自學習標定，流程如圖1所示。

高壓發電機轉速分段控制，流程圖如圖2所示。

3 ?結語

文中所述的一種攤鋪機用高壓發電機的控制方法，對攤鋪機高壓發電機智能轉速控制的精度、自學習和自適應能力，以及對抗干擾能力和系統的魯棒性能都有了顯著的提高，大大提高了攤鋪機高壓發電機轉速平穩性，并且系統無超調、轉速波動幅度小、穩定性高、調節時間短，從而避免因轉速不穩定導致的高壓發電機損壞問題的發生，延長高壓發電機的使用壽命，提高了攤鋪機加熱系統的智能化。

參考文獻：

[1]陳懷賢，等.攤鋪機高壓發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技術的發展[J].內燃機與配件，2018（20）：235-236.

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