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沥青搅拌设备粉料称量控制的研究
| 论文题名： | 沥青搅拌设备粉料称量控制的研究 |
| 关键词： | 筑路机械;搅拌设备;粉料称量;计算机控制 |
| 摘要： | 随着社会的发展,交通运输已成为影响经济增长速度的关键因素之一。交通量的日益增长,大型化、重型化车辆的出现,对公路等级的要求也越来越高。拥有高等级的公路,对整个经济的建设和发展速度都十分关键。沥青路面质量的高低、使用性能的好坏与原材料的性能、混合料的级配以及施工质量控制等因素都有着密切的联系,而影响生产配合比的因素除了搅拌设备的结构以外,最重要的就是系统的称量精度。因此,对沥青搅拌设备粉料称量系统的研究将是一个重要的课题,具有实际的工程意义。 本文在对现有沥青搅拌设备粉料称量系统的基本结构和工作原理研究的基础上,提出了粉料称量的“双速法”,即将粉料称量阶段分为快速和慢速两个称量阶段,这样既保证了称量的精度又保证了称量速度。由于称量系统是非线性时变系统,将系统等效为一个二阶系统,把问题转变为一个动态称量的问题。通过对影响称量的因素进行估计,得出了称量系统的具体控制模型。针对一般沥青搅拌设备称量系统存在的问题,结合粉料称量系统的控制模型,提出了一种自适应算法来控制整个称量过程,即将称量过程分为两个阶段控制,并根据每次实际控制效果来辩识下一次的控制值,不断修正控制值以减小称量的误差。基于称量系统具有滞后、不稳定、有超调的特点,设计并应用 Smith预估补偿器,较好的改善了系统的稳定性。同时,利用西门子 S7-300的梯形图编程语言完成了相应的数据采集和处理模块的程序编制,并应用S7-PLCSIM仿真软件对程序进行调试,使其实现预定功能。同时,为提高系统的抗干扰能力,分别从硬件和软件的角度设计了相应的低通滤波器和软件滤波程序。该沥青搅拌设备粉料称量系统具有高自动化、高效率、较好地改善称量精度等特点。采用西门子 S7-300作为数据采集和处理的核心设备,实现粉料高精度的自动控制；采用先进的硬件和软件设计,使系统的可靠性有较大地提高,具有应用可靠,故障率低,具有巨大的经济效益等特点。 |
| 作者： | 何继盛 |
| 专业： | 机械制造及自动化 |
| 导师： | 杨人凤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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