道路绿化养护车割草头泵控马达调速系统研究

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科技资讯2019 NO.02SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION

工 业 技 术

DOI：10.16661/https://www.wendangku.net/doc/4f4833949.html,ki.1672-3791.2019.02.108

道路绿化养护车割草头泵控马达调速系统研究

①

刘波 赵俊锋

(长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室 陕西西安 710064)

摘　要：泵控马达调速系统可以满足道路绿化养护车不同工作装置的作业要求，针对目前道路绿化养护车割草头作业质量高的要求，以AMESim仿真软件为平台，使用PID闭环控制的控制方法，建立变负载泵-定量马达恒速调节系统，得到了系统在变负载下的控制效果。结果表明，PID控制应用于割草头马达控制系统可以大大改善系统的速度稳定性，使其受负载扰动的影响更小，为道路绿化养护车作业装置控制系统的实现提供了借鉴意义。关键词：道路绿化养护车 泵控马达系统 AMESim PID控制

中图分类号：U46 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2019)01(b)-0108-02

随着经济的发展，道路里程数逐年增加，道路旁的绿化带的修理逐渐成为了一个很大的问题。目前主流采用人工修剪的方式效率太低，道路绿化养护车的出现能极大地提高修剪速度和作业质量，也避免人员的伤亡。道路绿化养护车是一种综合性的车辆，是在二类底盘上加装工作装置，配备不同的作业装置，如割草头、树篱头、剪枝头、清淤器等，能完成不同的工作。道路绿化养护车在作业过程中，是一边行走一边修剪的，一般作业速度低于20km/h，对于不同的作业速度，工作装置的马达会对应不同的速度，转速太慢，修剪效果不好，而转速太快，多余的功率就会浪费，所以要求维持转速的恒定。

变量泵控马达液压系统配备快速插头能很好地调节多种不同的作业装置，这些作业装置在对应的功率都相对较小，外负载的冲击会引起系统压力较大的变化，在调速

过程中负载突变会导致马达转速的较大变化[1]

，影响修剪质量。该文拟采用PID控制方式对其中的一种作业装置割

草头调速系统进行速度控制，以达到良好的速度稳定性，

提高修剪质量，其他作业装置和割草头只是参数不同，调速方法和机理都是一致的。

1 系统工作原理

道路绿化养护车作业装置液压原理图如图1所示[2]，系统由电比例双向变量泵1，补油泵2，单向阀3、4，安全阀5、6，补油安全阀7，背压阀 8，冲洗阀9，双向定量马达10组成，电比例变量泵1是系统的动力元件，泵的变量机构使用一个三位四通电比例换节阀来控制变量活塞，变量活塞的移动可调节泵的排量，使其排量与输入电流信号成正比。道路绿化养护车工作过程中，操作人员通过电手柄输出电流控制信号，经比例放大器放大后控制比例电磁铁，改变泵的斜盘倾角，从而改变泵的排量，实现道路绿化养护车作业装置割草头旋转速度控制。系统工作时，上侧油路为进油路，压力由负载决定，是高压油路；下侧油路是回油路，压力取决于补油压力，是低压油路。当进油路压力过

①作者简介：刘波(1994—)，男，汉族，湖北鄂州人，

硕士研究生，研究方向：机电液一体化。

1-电比例双向变量泵；2-补油泵；3.4-单向阀；5.6-安全阀；7-补油安全阀；8-背压阀；9-冲洗阀；10-双向定量马达

图1 作业装置液压系统原理图