| 【中文题名】 | 连续式捣固车作业小车智能控制系统设计与实现 |
| 【英文题名】 | The Design and Realization of Intelligent Control System of the Satellite in Continual Tamper |
| 【学科专业】 | 航空宇航科学与技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-18 |
| 【中关键词】 | 连续式捣固车,作业小车,比例阀,模糊PID控制,作业参数补偿, |
| 【英关键词】 | continuous-type tamp machine,satellite,proportion valve,fuzzy PID control,parameter compensation, |
| 【分类导航】 | 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>计算机控制、计算机控制系统 |
| 【论文摘要】 |
随着以09-32为代表的连续式捣固车的广泛应用,铁路养护效率有很大地提高,作业质量也有了很明显地改善。但是由于装载作业部分的小车相对大车的位置总是在不停的变化,因此带来了作业小车驱动控制和参数补偿等问题。现有的电气系统采用的是由大量运放组成的模拟控制电路,运放的零漂和电阻偏差较大等原因造成控制系统精度难以满足线路要求。为了解决这个问题,原有的09-32型捣固车电气控制系统在各个环节中加入了电位器。在调试过程中,设定特定的条件,通过电位器的设置来满足系统较高的精度要求。但是捣固车的参数并不恒定,而且作业线路的状况也在不停的变化,传统的PID控制方法很难实现作业小车的最优控制。怎样使作业小车工作在最佳状态成为其使用中的瓶颈。因此作业小车的智能控制以及由其移动而产生的精确参数补偿算法成为连续式捣固车电气控制系统研究的内容之一。
随着现代控制理论的发展,模糊控制以及由此衍生的模糊PID控制在工业控制中的应用日益成熟,很容易满足象作业小车这种无法建立准确数学模型的复杂系统的要求。而且数字电路的不断发展,为实现这种比较复杂的算法奠定了基础。
本文就是研究通过数字电路去实现作业小车的智能控制和参数... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
9-10 |
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Abstract |
10-12 |
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第1章 绪论 |
12-16 |
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1.1 大型养路机械的发展现状 |
12-13 |
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1.2 课题研究的科学意义和应用前景 |
13-15 |
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1.3 本文的主要内容 |
15-16 |
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第2章 连续式捣固车系统平台与驱动分析 |
16-21 |
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2.1 连续式捣固车系统平台分析 |
16-17 |
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2.1.1 连续式捣固车的性能特点 |
16-17 |
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2.1.2 捣固车作业过程分析 |
17 |
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2.2 作业小车液压驱动系统分析 |
17-20 |
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2.2.1 作业小车驱动系统分析 |
18 |
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2.2.2 比例阀性能特性分析 |
18-20 |
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2.3 本章小结 |
20-21 |
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第3章 作业小车智能控制方法研究 |
21-33 |
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3.1 作业小车的运动分析 |
21-22 |
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3.2 作业小车控制器总体设计 |
22-23 |
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3.3 控制方法性能评估与选择 |
23-27 |
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3.3.1 传统控制方法的性能评估与分析 |
23-26 |
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3.3.2 作业小车控制系统控制方案设计 |
26-27 |
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3.4 作业小车模糊自适应PID控制器设计 |
27-32 |
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3.4.1 模糊PID控制器设计 |
28-29 |
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3.4.2 计算量化因子 |
29-30 |
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3.4.3 模糊PID控制器的参数整定 |
30-32 |
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3.4.4 模糊PID控制器仿真实验 |
32 |
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3.5 本章小结 |
32-33 |
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第4章 作业小车作业参数补偿算法研究 |
33-43 |
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4.1 作业小车拨道原理分析 |
33-36 |
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4.1.1 四点法拨道原理分析 |
34-35 |
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4.1.2 三点法拨道原理分析 |
35-36 |
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4.2 拨道补偿算法设计 |
36-39 |
|
4.2.1 四点法补偿算法设计 |
36-38 |
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4.2.2 三点法补偿算法设计 |
38-39 |
|
4.3 起道、抄平原理分析和补偿算法设计 |
39-42 |
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4.3.1 起道作业原理分析 |
39-40 |
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4.3.2 起道补偿算法设计 |
40-41 |
|
4.3.3 抄平补偿算法设计 |
41-42 |
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4.4 本章小结 |
42-43 |
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第5章 作业小车智能控制系统实现 |
43-61 |
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5.1 作业小车控制系统硬件设计 |
43-47 |
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5.1.1 控制器硬件系统总体设计 |
43-44 |
|
5.1.2 控制系统处理器的选择 |
44 |
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5.1.3 控制信号输入系统设计 |
44-46 |
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5.1.4 控制信号输出系统设计 |
46 |
|
5.1.5 比例阀的驱动系统设计 |
46-47 |
|
5.2 控制器软件系统设计 |
47-52 |
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5.2.1 控制器软件系统总体设计 |
48-49 |
|
5.2.2 参数输入单元功能实现 |
49-50 |
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5.2.3 小车控制单元功能实现 |
50-51 |
|
5.2.4 补偿参数计算单元功能实现 |
51-52 |
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5.3 作业小车控制系统性能验证 |
52-60 |
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5.3.1 小车控制环节试验验证 |
52-53 |
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5.3.2 作业参数试验验证 |
53-60 |
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5.4 本章小结 |
60-61 |
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第6章 结论与展望 |
61-63 |
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6.1 已完成工作的总结 |
61 |
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6.2 亟需解决的问题 |
61-62 |
|
6.3 展望 |
62-63 |
|
致谢 |
63-64 |
|
参考文献 |
64-67 |
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附录A：作业小车驱动液压原理图 |
67-68 |
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附录B：作业小车控制-总原理图 |
68-69 |
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附录C：作业小车控制-DSP原理图 |
69-70 |
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附录D：作业小车控制-AD原理图 |
70-71 |
|
附录E：作业小车控制-DA和比例阀驱动原理图 |
71-72 |
|
附录F：作业小车控制-开关量输入输出原理图 |
72-73 |
|
附录G：作业小车控制电路板照片 |
73-74 |
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论文发表情况 |
74 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385328 |
