本发明涉及一种摊铺机自动找平控制系统，适用于机械领域。
背景技术：
摊铺机找平系统的自动化控制是摊铺机实现智能化控制的关键技术之一。从20世纪50年代末期，美国dkansas州高速公路委员会的一名工程师发明了第一套半自动找平装置以来，摊铺机自动找平控制系统的研究已经历了半个世纪的发展。就控制方式来说，从最初的开关式控制发展到比例式控制再到目前常用的开关比例式控制;传感器的发展也由单一的角度传感器发展到目前的超声波和激光传感器。日前自动找平控制系统的技术己趋于成熟，但是其关键技术大多掌握在国外厂家手中，国内在这方面的研究起步较晚，相对较成熟的产品很少见，国内的自动找平控制系统几乎依靠国外进口。2002年2月，国家正式启动的863计划项目中将智能摊铺机作为第一重点产品进行开发和技术提升，自动找平控制系统的研究是摊铺机智能化控制系统中的重要组成部分。因此，该项目的研究具有十分显著的社会效益和经济效益。
技术实现要素：
本发明提出了一种摊铺机自动找平控制系统，自动找平液压系统采用2个电磁阀来控制左右工作油缸的上下2个腔的油路通断，从而达到控制活塞行程的目的。
本发明所采用的技术方案是：
所述自动找平液压系统采用2个电磁阀来控制左右工作油缸的上下2个腔的油路通断，从而达到控制活塞行程的目的。
所述自动找平控制系统的控制核心是通过控制电磁阀的油路流向来控制活塞的上升和下降，通过改变电磁阀的通断时间来控制活塞的运动速度。实现熨平板对路面波动的自动补偿。
所述摊铺机自动找平控制系统就是根据路面的平整度情况来控制熨平板的仰角，从而使摊铺出来的路面能够达到规定的平整度要求。在摊铺机的工作过程中，摊铺机自身工作特性和手工操作的误差(如基准线的布置，超声波探头的位置)以及摊铺机工作环境直接影响到自动找平控制系统的控制精度。
所述自动找平控制系统设计中，将控制摊铺层路面高度的误差分成死区、比例脉冲区、恒速调节区、故障区4个区域。这4个区域的设置决定了摊铺出来的路面平整度的好坏。操作人员可根据路面施工的要求设置相应的值，使得摊铺机自动找平系统在摊铺过程中确保路面平整度要求的前提下以最稳定的状态运行。
本发明的有益效果是：该找平控制系统具有操作简单、运行可靠、界面直观等优点，对类似找平设备的设计和开发具有良好的借鉴作用。
附图说明
图1是本发明的摊铺机找平液压系统。
图2是本发明的系统调节区域图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，自动找平液压系统采用2个电磁阀来控制左右工作油缸的上下2个腔的油路通断，从而达到控制活塞行程的目的。自动找平控制系统的控制核心是通过控制电磁阀的油路流向来控制活塞的上升和下降，通过改变电磁阀的通断时间来控制活塞的运动速度。实现熨平板对路面波动的自动补偿。
摊铺机自动找平控制系统就是根据路面的平整度情况来控制熨平板的仰角，从而使摊铺出来的路面能够达到规定的平整度要求。在摊铺机的工作过程中，摊铺机自身工作特性和手工操作的误差(如基准线的布置，超声波探头的位置)以及摊铺机工作环境直接影响到自动找平控制系统的控制精度。
(1)基层路面的不平整，使摊铺机在行驶过程中机身上下移动，导致熨平板的上下扰动。
(2)摊铺机一切系统正常运行的前提是摊铺机的恒速行驶，但是摊铺机在工作过程中，系统内部、外部的影响，或多或少地影响其恒速性。摊铺机工作速度的改变，将引起振捣梁对混合料的重叠冲击次数改变，造成了熨平板前混合料的初始密实度的变化。
(3)在摊铺机摊铺路面的过程中，螺旋分料器送料的速度稳定性也将在一定程度上影响自动找平系统的控制精度。螺旋分料器布料时，其作用力通过物料传到熨平板，当螺旋分料器开机、停机或速度改变时，这种作用力将改变，而且料堆对熨平板运行的附着力也随着料堆高度的不同而改变。所有这些作用力的变化都将破坏熨平板原有的力平衡，引起熨平板上下波动。
(4)熨平板前混合料堆高度的变化以及混合料的不均匀，除了影响料堆推移阻力外，还将引起熨平板前混合料的初密实度变化，进而影响混合料结构的内应力，而内应力的变化又影响混合料对熨平板的合反力。在混合料自身的不均匀和料堆高度变化的情况下，熨平板的受力情况在不断变化，这就导致了熨平板不断上下移动。
(5)执行机构“滞后效应”的影响。控制器发出的信号并不是直接控制牵引臂的上下移动，控制器和牵引臂之间通过一个液压系统进行控制信号的传递。就液压系统来说，控制器控制信号的发出到电磁阀的响应再到油缸的运动直至达到要求的位置需要一个响应时间，而这段时间内控制器也同时在不停地对熨平板的状态进行检测。在油缸还没达到要求位置时，控制器所采集的信号并没有真实地反映控制信号的控制效果。如果这时候控制器对这段时间内采集的信号进行处理，结果将导致熨平板的超调。
(6)接触式自动找平控制器在使用过程中基准线的布置是一个关键环节。摊铺机在工作过程中，机身的振动将导致传感器的触臂随着一起以一定频率振动。这种情况下靠在钢丝绳上的触臂的振动就导致了钢丝绳发生弹性变形跟着触臂一起振动。由于钢丝绳产生的这种振动没有一定的规律，硬件滤波电路很难将其完全消除。所以对于接触式自动找平控制系统来说，对来自钢丝绳的扰动信号是影响其控制精度的一个主要因素。
(7)仍摊铺机在工作中，路表沥青的温度达到了120℃,而在距离路表1m左右的空气温度却只有50℃~60℃。在使用超声波传感器时，即使采用了一定的温度补偿措施，这样的温差也必然对其控制精度产生影响。
如图2，自动找平控制系统中主要的控制参数有：灵敏度、死区比例脉冲区和恒速调节区。在实际施工过程中，经常会由于现场施工人员的失误或路面没有清扫干净，传感器触臂从基准钢丝绳上掉落或是超声波探头下面出现一个大的障碍物。此时，应在设计自动找平控制器时，设置一个窗口值，在传感器检测的高度区域中设置一个“故障区”，防止这种误调操作的发生。
自动找平控制系统设计中，将控制摊铺层路面高度的误差分成死区、比例脉冲区、恒速调节区、故障区4个区域。这4个区域的设置决定了摊铺出来的路面平整度的好坏。操作人员可根据路面施工的要求设置相应的值，使得摊铺机自动找平系统在摊铺过程中确保路面平整度要求的前提下以最稳定的状态运行。
(1)死区是指在理想摊铺高度附近，与理想的摊铺高度值相差很小的一小块区域。当熨平板的高度误差处在这块区域内时，系统不对熨平板进行任何调节。死区的大小决定了摊铺机在运行过程中熨平板振荡的剧烈程度。死区不能过大，其大小必须小于路面摊铺高度误差，否则摊铺机摊铺出来的路面必然达不到路面的平整度要求。但是在满足上述条件的前提下，死区也不能无限制地调小，死区太小则会引起系统的超调，使得熨平板发生振荡。所以，死区的调节必须在保证路面平整度的前提下尽可能地减少系统超调的发生。
(2)当系统检测到的高度误差大于死区设定的高度值，进入了比例脉冲区，此时控制系统对电磁阀采用比例式控制方式。这个区域的大小和路面对平整度的要求直接相关。如果路面对平整度要求较高，此时的比例脉冲区也相应要缩小，以确保熨平板对路面高度变化的快速反应。但是如果比例脉冲区太小，由于路面对平整度的要求较高，死区也相对较小，路况较差的情况下调整太快了容易产生超调，所以比例脉冲区的设置必须根据路表情况的好坏来合理设定。
(3)恒速调节区是指当路面高度误差超出系统设置的比例脉冲区时，电磁阀处于常开状态，工作油缸以最大速度移动，使得当路面的波动较大时熨平板能够在最短的时间内调整过来。
(4)故障区的设置是为了防止传感器触臂从基准钢丝绳上掉落或是超声波探头下面出现障碍物，通过设置一个窗口值避免系统产生误调。此区域的设置应能保证系统不会对路面高度误差信号产生错误的判断，必须根据实际的路况进行设置，当路面平整度较差时窗口值应设大一些。若系统检测到的高度误差进入故障区应立即切断控制信号的输出，保证系统不会发生误调。