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电控搅拌车控制系统设计与研究
作 者: 吴罕奇
导 师: 蔡自兴
学 校: 中南大学
专 业: 控制工程
关键词: 混凝土搅拌车 搅拌筒 PWM控制 电子油门 自动卸料 控制系统
分类号: TP273
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
摘要:电控混凝土搅拌车与一般搅拌车相比,具有电控作业,自适应卸料控制等特点。因此,操作方便简单,坍落度损失小;同时由于搅拌筒转速自适应控制,系统压力波动小、效率高;因此,具有寿命长、元件磨损小等优点,是混凝土搅拌车今后发展的方向。本文以搅拌车控制系统设计为基础,研究了搅拌车控制系统与泵车联动卸料技术。首先介绍了混凝土搅拌车国内外发展现状,以及搅拌车的整车结构和搅拌筒的工作原理。并结合本文研究对象,分析了工程施工工况;接着研究了搅拌筒驱动装置,并对其驱动扭矩和功率进行分析计算,同时也分析了控制系统中驱动搅拌筒的两个关键参数:液压油泵控制PWM和发动机电子油门的控制电压,并对这两个关键参数进行了设计计算;接着提出了搅拌车控制系统的设计目标,并根据此目标设计了总体方案。在总体方案的基础上,又对控制系统进行了详细硬件设计和软件设计。之后进行了12方搅拌筒的卸料出水仿真分析,进行了多种泵送排量下的打水试验。最后,基于ISaGRAF软件开发环境,分模块化设计与实现了搅拌车的控制系统。图28幅,表19个,参考文献56篇。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-8 1 绪论 8-12 1.1 混凝土及搅拌车概念 8-9 1.1.1 混凝土概念 8 1.1.2 混凝土的运输及其装备 8-9 1.2 混凝土搅拌车的发展 9-10 1.2.1 国外混凝土搅拌车发展历史 9-10 1.2.2 国内混凝土搅拌车发展历史 10 1.3 课题提出及意义 10-11 1.4 本文研究的内容 11-12 2 混凝土搅拌车的结构和搅拌筒工作原理 12-16 2.1 混凝土搅拌车整车结构介绍 12 2.2 搅拌车搅拌筒的工作原理 12 2.3 主要技术参数 12-14 2.4 进出料装置 14 2.5 操作系统 14 2.6 液压系统 14-16 3 工程施工工况及泵料系统介绍 16-21 3.1 搅拌车施工工况 16 3.2 泵车概述及泵料系统工作原理 16-17 3.3 泵车遥控器介绍 17-18 3.4 料斗结构及料位计安装 18-21 4 搅拌车控制系统设计 21-45 4.1 搅拌车控制系统设计目标 21 4.2 搅拌车控制系统设计计算 21-30 4.2.1 泵车泵料排量计算 21-23 4.2.2 搅拌筒驱动装置功率计扭矩设计计算 23-25 4.2.3 电控搅拌车卸料速度计算 25-26 4.2.4 液压泵排量控制分析 26-27 4.2.5 发动机电子油门的控制分析 27-30 4.3 搅拌车控制系统总体方案设计 30-31 4.4 控制系统技术路线 31 4.5 搅拌车控制系统硬件设计 31-39 4.5.1 搅拌车手持遥控系统设计 31-34 4.5.2 搅拌筒转速传感器选型及设计 34-35 4.5.3 控制器总体设计 35-39 4.6 搅拌车控制系统软件设计 39-45 4.6.1 控制模式及流程设计 39-41 4.6.2 控制器软件设计 41-45 5 搅拌筒卸料出水仿真研究 45-53 5.1 搅拌筒卸料仿真分析概述 45-46 5.1.1 模型参数 45 5.1.2 关注性能数值 45-46 5.2 分析模型建立 46-47 5.2.1 坐标确定 46 5.2.2 模型简化 46 5.2.3 网格划分 46-47 5.3 求解与后处理 47-51 5.3.1 流速矢量分布 49 5.3.2 搅拌筒出水过程 49-51 5.3.3 仿真结果 51 5.4 仿真结论 51-53 6 试验研究 53-58 6.1 试验说明 53 6.2 试验方案 53-54 6.3 测试结果 54-57 6.4 试验结论 57-58 7 结论与展望 58-59 7.1 结论 58 7.2 展望 58-59 参考文献 59-63 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 63-64 致谢 64
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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