沥青洒布车

沥青洒布车的智能控制

沥青洒布车是一种同时行驶同时作业的机械，一般这类施工机械（非牵引型机械）都是以恒速为前提的，从而保证作业质量，例如摊铺机、压路机作业过程中要进行恒速控制。但由于底盘动力分配，地面条件和车本身负荷等因素的影响，恒速控制对于智能型沥青洒布车来说比较困难，因为它们大多采用机械式底盘，所以现在的智能型沥青洒布车都是根据车速的适时变化对沥青的供应量进行控制，来保持洒布过程中洒布量恒定。司机在驾驶室用专用微型工控机可完成全部的设定和操作。通过雷达测速系统，比例控制洒布量，洒布均匀，显示屏可显示必要的动态参数如车速、沥青泵流量、转速、沥青温度、液位等，以便司机随时了解设备运行情况。

深圳的沥青洒布车是同时行走同时作业的路面养护施工机械，首要的控制指标是作业质量：即洒布质量（这里包括洒布厚度和宽度两个指标），其次才是作业效率。在实际沥青路面施工当中对于沥青洒布车的作业质量主要是从两方面来衡量：洒布量（这里专指洒布厚度）横向均匀性和纵向均匀性。而实现这些目标最终都是洒布车行驶速度和洒布管动作的精确控制为前提的，在这里洒布车的行驶速度方案应包括两个阶段，一是以洒布前，根据施工要求输入的洒布量和洒布宽度值，洒布车控制器自动推荐一个合适的行驶速度（挡位）；二是自动洒布过程中，速度只作为被检测量，用来作为保持洒布量恒定的依据。洒布车在洒布过程中，处于较高的行驶速度（一般在5-25km/h范围内），因此沥青泵转速随车速的实时随动调节是一个相当短暂的过程，为保证洒布量，就要求液压系统动态响应迅速，很快进入稳态即沥青泵速很快达到控制系统理论计算值，为此在传统的控制的基础上进行智能控制，从而达到洒布量的精确控制，即为沥青洒布车智能控制提出了基础。目前已开发的沥青洒布车的智能控制只是实时调节，而未达到真正利用人工智能技术进行智能控制，提高沥青洒布车的智能性，满足工程需要和提高工作效率以及质量，尤其是快捷性、实时性和智能性。

一、智能控制

为解决传统洒布车的操作烦琐、节省人力、实现洒布量的精确喷洒，这个控制系统主要应完成如下功能：第一，工作状态监测功能，为驾驶员提供必要的工作数据，便于驾驶员的正确操作和及时发现故障；第二，自动喷洒功能，自动根据洒布宽度和厚度自动推荐挡位，并在喷洒过程中适时根据行驶速度的变化来调节沥青供应量，从而保证洒布量的偏差在沥青路面施工要求的允许范围内。第三，导热油自动加热和保温功能：为了使沥青处于最佳的流动状态，必须根据检测来的沥青温度和沥青材料的洒布时要求的温度比较的结果来决定是否加热和保温。

二、应用

沥青洒布车智能控制，即沥青洒布车能根据洒布车的工作环境的变化，如速度波动、负载的变化等，进行逻辑判断、智能决策，保证其喷洒恒定，满足工程施工的要求。利用人工智能的自适应性、自组织性、自律能力、模糊推理、经验推理、解释推理过程等优点，结合神经网络的自学习、分布式信息处理、联想记忆以及遗传算法的随机搜索法、解析性等，采用人工智能和专家系统等对沥青洒布车进行控制，有以下层次：

1．根据驾驶人员的操作经验以及专家的知识、处理方法，建立知识库和有关规则组成的推理机，同时建立知识获取模块，不断提取驾驶人员的新的操作经验以及专家的知识，不断扩充知识库。同时具有过程解释机构，对处理过程及处理规则进行解释，便于设计人员理解与接受处理结果。

2．在以上基础之上，对采集的信号进行数学处理，如函数拟合、二次插值等，得到信号的性质与规律，建立数学模型，根据数学模型的规律及一定的精度要求，结合生物遗传算法、模糊推理法、神经网络法、模拟退火法等智能控制方法以及优化设计的方法进行信号处理与控制。将数学模型与处理方法录入知识库中。

3．在以上基础之上，对采集的信号进行数学处理如函数拟合、二次插值等,与建立的知识库中的数学模型进行匹配。如果一致则直接按照以前这种数学模型的处理方法进行处理，从而节省信号控制算法计算的时间。如不匹配，利用生物遗传算法、模糊推理法、神经网络法、模拟退火法等智能控制方法以及优化设计的方法进行信号处理与控制计算，控制信号处理，同时将新的处理方法以及数学模型录入知识库中，已备下次的匹配。从而能保证对喷洒实时控制，达到工程施工的要求,提高施工效率。

4．在以上基础之上，对经常出现的数学模型以及算法、处理方法进行统计，以出现的频率进行排序，经常使用的放置于知识库较先位置，依此类推。同时增加信号反馈环节，将输出的信号与知识库中的处理方法的信号模型进行匹配，如果一致则保证系统继续工作。如不一致，则对输入信号进行重新计算，利用生物遗传算法、模糊推理法、神经网络法、模拟退火法等智能控制方法以及优化设计的方法进行信号处理与控制计算。保证系统工作的准确性要求，达到工程施工的要求，提高施工质量。

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