3D摊铺调平模型与激光接收器安装位置研究

为了提高铺层平整度,提升路面施工质量,对熨平板进行受力分析,建立了熨平板动力学模型,分析了熨平板响应特性,将熨平板简化为一阶系统。基于熨平板的响应特性,建立了熨平板动态特性与熨平板结构参数、铺层材料刚度与阻尼之间的关系。分析了3D摊铺控制系统的工作原理,对系统各组成部分建立了传递函数,得出了3D摊铺自动调平系统模型,并确定了系统的传递函数。采用正弦函数模拟下承层平整度,通过仿真研究,得出了激光接收器安装位置、铺层材料特性与系统响应之间的关系,并进行了试验研究。结果表明:铺层材料特性一定,激光接收器安装位置比由0.15增加至0.99,3D摊铺系统熨平板输出与扰动输入幅值比的最大值由0.6%增加至2.6%,扰动输入与熨平板输出幅值比的最大值变化较大;激光接收器安装位置比为0.65,铺层材料刚度由2.88×10^(6) N/m增加至3.96×10^(6) N/m,熨平板输出与扰动输入的幅值比由0.7%增加至1.2%,扰动输入与熨平板输出幅值比的最大值变化较低;铺层材料特性对3D摊铺自动调平系统的动态特性影响较小,激光接收器安装位置影响较大;为提升摊铺路面平整度,激光接收器距大臂牵引点长度与大臂长度的比值应小于0.65。

摊铺机自动调平熨平板运动学模型与特性

为了研究摊铺机的摊铺特性,提高摊铺平整度和弯道变坡控制精度,通过对配置自动调平系统摊铺机工作装置的作业机理和运动学分析,建立了摊铺机熨平板的运动学模型,确定了自动调平系统传感器安装位置、摊铺机作业速度、地面输入激励函数与熨平板输出响应之间的关系;采用正弦函数和阶跃函数分别模拟路面平整度激励和弯道变坡输入激励,建立了输出响应模型,应用Matlab软件在常用摊铺速度下进行了仿真研究。研究结果表明：调平系统传感器与熨平板后沿的安装距离越近,熨平板的随动性越好,变坡响应越快;安装距离越远,滤波效果越好,平整度越高;传感器的安装位置应在熨平板大臂的1/4-1/2之间,变坡控制要求高时取小值,平整度控制要求高时取大值,进行综合控制时取中间值。