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新型湿式融雪撒布机智能控制系统的研究
| 论文题名： | 新型湿式融雪撒布机智能控制系统的研究 |
| 关键词： | 高速公路;融雪撒布机;智能控制系统;数字信号处理器;液压回路;优化设计 |
| 摘要： | 在我国北方地区，冬季的普遍降雪以及由此引发的道路结冰给高速公路通行和城市交通出行带来诸多不便，轻则引发公路通行受阻，影响通行效率，重则给人们的生命财产安全带来威胁，这一现象在东北地区表现更为显著。传统的人力方式除雪除冰费时费力而且效率很低，已经逐步被机械化除雪这一方式淘汰。目前的道路除雪机械除了一些常用的机械清雪机械外，我国也开始引进先进的融雪撒布机等先进的现代化机械设备。融雪撒布机除雪是通过牵引车辆牵引撒布装置撒布融雪剂，达到融化积雪并降低其冰点，避免道路结冰的目的。传统化石能源资源的枯竭以及长期使用化石能源造成的污染已经引起了人们的足够重视，而汽车的温室气体排放量占全球温室气体排放的五分之一左右，发展电动汽车已经成为未来汽车行业的趋势。目前我国现在正在大力推行电动汽车，一般的电动汽车均为家庭用汽车，但是随着科技的进步，电动汽车也在向工程机械领域发展。本文所介绍的新型湿式融雪撒布机系徐州重工集团由德国施密特公司引进，该撒布机以新能源电动牵引车牵引，车载动力电池为整车提供动力来源，该车额定电压为直流500V，由140节单体标称电压为3.6V的锂电池串联组成，质量轻，使用寿命长，自放功率小。耐低温，较适宜在高寒地区等复杂工况下使用。采用了电动牵引车的融雪撒布机工作噪声小，而且更绿色环保，所以具有巨大的发展潜力。为充分利用融雪剂的融雪化冰能力，该撒布机设置了预湿系统，可对融雪剂预湿后进行撒布。 论文基于徐州重工集团有限公司引进的STRATOS B09新型湿式融雪撒布机，通过简要介绍该融雪撒布机的工作流程，指出使用过程中发现的缺陷。针对其不足，设计出以数字信号处理器DSP为控制核心的自动化预湿及撒布控制系统，针对性地改进其液压回路。介绍了控制系统硬件设计中的元器件选取、软件设计思想、信号采集电路，并利用上位机实时监控数据，最后利用MATLAB和AMESIM液压仿真软件对预湿控制系统进行联合仿真，验证模糊PID算法较传统PID算法更具有优越性，并通过历史现场数据验证了该智能控制系统对融雪剂用量智能选取的功能。为保护其电动牵引车的锂电池组，设置低压撒布作业闭锁保护，对其锂电池系统的荷电状态（SOC）进行研究，针对应用传统算法SOC估计结果误差较大的问题，提出了一种AIC智能多阶模型和估计方法，降低了因复杂工况中的噪声对SOC估计的干扰。 |
| 作者： | 田军凯 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 宋立业 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 辽宁工程技术大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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