具有调平级联控制的道路整修机制造技术

本发明专利技术涉及一种道路整修机(1)，道路整修机(1)具有熨平板(4)，其中道路整修机(1)包括调平系统(10A、10B)，其中调平系统(10A、10B)包括级联控制(100A、100B)，其中该级联控制(100A)包括位于外部控制回路(13)和内部控制回路(11)之间的中央控制回路(12)，中央控制回路(12)包括第三控制单元(C

【技术实现步骤摘要】
具有调平级联控制的道路整修机


[0001]本专利技术涉及一种具有调平系统的道路整修机。此外，本专利技术涉及用于调平道路整修机的熨平板的方法。

技术介绍

[0002]已知的道路整修机配备有调平系统，该调平系统用于在摊铺行驶期间补偿底土的不平整性，该不平整性会作用于道路整修机的行走机构上或直接作用于道路整修机的熨平板上。基于调平系统的传感器测量，可以通过调平缸对道路整修机的熨平板进行高度调节，该调平缸包括联接至熨平板的可伸缩活塞，以产生平坦的摊铺层。
[0003]在常规的调平系统中，如果调平是通过引导线和距离传感器实现的，则距离传感器在前牵引点和熨平板主体之间安装在牵引杆处，该前牵引点实施在牵引杆处，调平缸的活塞附接至该前牵引点，且该熨平板主体是通过牵引杆被拖动的，即沿行进方向、大约在横向布料器装置的水平面上拖动。从这个位置，距离传感器既检测不到位于其后的熨平板后边缘的确切位置(该确切位置通常限定了熨平板高度并决定性地确定已铺设的路面的平坦度)，也检测不到地面不平整性对前牵引点的影响。这些不准确的传感器测量没有描绘出当前底土的精确轮廓，因此，在此基础上，没有可以借此精确补偿底土不平整性的熨平板调平结果。
[0004]DE19647150A1公开了一种具有调平系统的道路整修机，该调平系统包括高度控制回路，作为基于熨平板后边缘的测量高度运行的先导控制器。该先导控制器被配置为生成控制信号，该控制信号作为用于牵引点控制回路的参考信号，该牵引点控制回路被实施为顺序控制装置，该顺序控制基于该控制信号并根据检测到的熨平板牵引臂的倾斜度控制与熨平板的前牵引点相联接的调平缸的液压阀。
[0005]DE10025474B4公开了一种调平系统，该调平系统采用层厚度控制回路作为先导控制单元，基于计算出的实际层厚度值和基于期望的层厚度值从该控制单元产生控制信号。该控制信号指定了期望的倾斜度值，该倾斜度值可以被保持为可用于被实施为顺序控制的平坦度控制回路。该平坦度控制回路基于保持对其可用的实际倾斜度值和基于在摊铺行驶期间检测到的牵引臂的倾斜度，计算用于控制调平缸的受控变量，以进行熨平板的高度调节。
[0006]在DE19647150A1和DE10025474B4中，通过两级控制装置不能完全消除底土对牵引点位置的扰动影响。使用倾斜度传感器会加剧这种情况，倾斜度传感器特别容易受到底土的不平整性的干扰。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种具有调平系统的道路整修机，通过该调平系统，几乎可以完全补偿底土对熨平板的牵引点位置的扰动影响。此外，本专利技术的目的还在于提供一种用于道路整修机的调平方法，该方法精确地响应当前的底土轮廓。
[0008]此目的通过根据申请的道路整修机或用于调平道路整修机的熨平板的方法得以实现。本申请也给出了本专利技术的进一步有利改进。
[0009]本专利技术涉及一种带有熨平板的道路整修机，该道路整修机用于在底土上制造摊铺层，在摊铺行驶期间，该道路整修机在该底土上沿行进方向移动。为了补偿底土的不平整性，根据本专利技术的道路整修机包括用于熨平板的高度调节的调平系统，该调平系统包括级联控制。
[0010]级联控制包括外部控制回路，该外部控制回路包括第一控制单元(以下也称为熨平板控制单元)，该第一控制单元被实施为基于检测到的相对于预定参照物的熨平板的熨平板高度的实际值，并且基于相对于预定参照物的能够保持为可用于第一控制单元的熨平板高度的期望值，来确定相对于预定参照物的熨平板的牵引点的牵引点位置的期望值。本文中的熨平板高度尤其是指熨平板的后边缘的高度。优选地，牵引点位置由熨平板的牵引臂的前端确定。
[0011]级联控制进一步包括内部控制回路，该内部控制回路包括第二控制单元(以下也称为调平缸控制单元)，该第二控制单元被实施为基于检测到的附接至牵引点的调平缸的可伸缩活塞的调平缸位置的实际值，并且基于保持为可用于该第二控制单元的调平缸位置的期望值，来确定用于调平缸的控制信号，通过该控制信号可以对调平缸进行控制。
[0012]根据本专利技术，该级联控制包括在外部控制回路和内部控制回路之间的中央控制回路，该中央控制回路包括第三控制单元(以下也称为牵引点控制单元)，该第三控制单元被实施为基于检测到的相对于预定参照物的熨平板的牵引点的牵引点位置的实际值，并且基于由第一控制单元确定的牵引点位置的期望值，来确定用于第二控制单元的调平缸位置的期望值；或者，该级联控制包括在外部控制回路和内部控制回路之间的牵引点控制，该牵引点控制被实施为基于通过第一控制单元确定的熨平板的牵引点的牵引点位置的期望值，并且尤其是基于底土的数字地形模型，来确定用于第二控制单元的调平缸位置的期望值，其中道路整修机在该底土上移动以产生铺路层，且该底土的数字地形模型保持为可用于牵引点控制系统。
[0013]在根据本专利技术的第一备选方案中，级联控制包括至少三个控制回路，即一个外部控制回路、一个中央控制回路和一个内部控制回路，它们相互交织以产生用于调平缸的控制信号。通过由此提供的三级级联调平系统，特别是使用直接响应底土不平整性的中央控制回路，可以完美地补偿由底土轮廓通过道路整修机的行走机构作用于牵引点上的未知的牵引点扰动。
[0014]根据本专利技术的道路整修机的第二备选方案提供了具有集成牵引点控制的级联控制，以改进熨平板的调平。为此采用的牵引点控制形成了用于内部控制回路的先导控制和用于外部控制回路的顺序控制，并且基于保持为可用于该牵引点控制的数字地形模型，该牵引点控制几乎可以完全补偿牵引点的扰动，其中底土不平整性被考虑为已知的。
[0015]通过这两种备选方案，可以更好地补偿底土的不平整性，因为不平整性对熨平板高度的影响和不平整性对牵引点机构的影响都被直接检测并纳入考虑以生成用于设置调平缸的控制信号。
[0016]根据本专利技术的道路整修机的上述两种备选方案，都允许精确检测并相应地几乎完全校正由在底土中形成的不平整性所引起的对牵引点位置和熨平板的扰动影响。其原因主
要在于调平系统被细分为多个闭环和开环受控系统区段，其可以根据它们各自的闭环/开环受控系统进行更佳的设计，以几乎完全补偿当前的底土不平整性和在熨平板调平中实际出现的其他扰动变量。
[0017]特别地，将外部控制回路的相干闭环受控系统细分为上述备选方案，对补偿底土的不平整性具有积极的影响，这意味着叠加的内部闭环和中央闭环的组合或者内部闭环与在前的牵引点控制的组合。这些备选组合中的每一种都允许外部控制回路的组合闭环受控系统可以被更好地控制，以实现有效的扰动变量补偿，因为它们被细分成了部分区段。
[0018]优选地，外部控制回路包括受控系统，该受控系统的输出量(受控变量)是检测到的相对于预定参照物的熨平板的熨平板高度的实际值，和/或该受控系统的输入量是检测到的相对于预定参照物的熨平板的牵引点的牵引点位置的实际值。作为备选方案，输入量可以是根据检测到的调平缸位置的实际值计算出的牵引点的牵引点位置的实际值。外部控制回路允许基于预定参照物(例如在道路旁边张紧的引导线)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.道路整修机(1)，所述道路整修机(1)具有熨平板(4)，所述道路整修机(1)用于在底土(3)上产生摊铺层(2)，在摊铺行驶期间，所述道路整修机(1)在所述底土(3)上沿摊铺方向(R)移动，其中所述道路整修机(1)包括用于调节所述熨平板(4)的高度以补偿所述底土(3)中的不平整性(8)的调平系统(10A、10B)，其中所述调平系统(10A、10B)包括级联控制(100A、100B)，所述级联控制(100A、100B)包括外部控制回路(13)，所述外部控制回路(13)包括第一控制单元(C
bo
)，所述第一控制单元(C
bo
)被实施为基于检测到的相对于预定参照物(L)的所述熨平板(4)的熨平板高度的实际值(z
bo
)，并且基于相对于所述预定参照物(L)的能被保持为可用于所述第一控制单元(C
bo
)的熨平板高度的期望值(r
bo
)，来确定相对于所述预定参照物(L)的熨平板(4)的牵引点(6)的牵引点位置的期望值(r
zp
)，并且，所述级联控制(100A、100B)包括内部控制回路(11)，所述内部控制回路(11)包括第二控制单元(C
nz
)，所述第二控制单元(C
nz
)被实施为基于检测到的附接至所述牵引点(6)的调平缸(7)的可伸缩活塞的调平缸位置的实际值(s
nz
)，并且基于保持为可用于所述第二控制单元(C
nz
)的调平缸位置的期望值(r
nz
)，来确定用于所述调平缸(7)的控制信号(u
nz
)，通过所述控制信号(u
nz
)控制所述调平缸(7)，其特征在于，所述级联控制(100A)包括在所述外部控制回路(13)和所述内部控制回路(11)之间的中央控制回路(12)，所述中央控制回路(12)包括第三控制单元(C
zp
)，所述第三控制单元(C
zp
)被实施为基于检测到的相对于所述预定参照物(L)的所述熨平板(4)的所述牵引点(6)的所述牵引点位置的实际值(z
zp
)，并且基于由所述第一控制单元(C
bo
)确定的所述牵引点位置的期望值(r
zp
)，来确定用于第二控制单元(C
nz
)的调平缸位置的期望值(r
nz
)；或者，所述级联控制(100B)包括在所述外部控制回路(13)和所述内部控制回路(11)之间的牵引点控制(C
’
zp
)，所述牵引点控制(C
’
zp
)被实施为基于由所述第一控制单元(C
bo
)确定的所述熨平板(4)的所述牵引点(6)的所述牵引点位置的期望值(r
zp
)，并且尤其是基于所述道路整修机(1)在其上移动以产生所述摊铺层(2)的所述底土(3)的保持为可用于所述牵引点控制(C
’
zp
)的数字地形模型(DGM)，来确定用于所述第二控制单元(C
nz
)的所述调平缸位置的期望值(r
nz
)。2.根据权利要求1所述的道路整修机，其特征在于，所述外部控制回路(13)包括闭环受控系统(G
bo
)，所述闭环受控系统(G
bo
)的输出量为检测到的相对于所述预定参照物(L)的所述熨平板(4)的所述熨平板高度的实际值(z
bo
)，和/或所述闭环受控系统(G
bo
)的输入量为检测到的相对于预定参照物(L)的所述熨平板(4)的所述牵引点(6)的所述牵引点位置的实际值(z
zp
)。3.根据权利要求1或2所述的道路整修机，其特征在于，用于所述外部控制回路(13)的所述调平系统(10A、10B)包括至少一个第一传感器(H
bo
)，所述第一传感器(H
bo
)被实施为检测所述熨平板高度的实际值(z
bo
)。4.根据权利要求3所述的道路整修机，其特征在于，所述第一传感器(H
bo
)是用于检测到所述预定参照物(L)的距离的距离传感器，其位于熨平板(4)的熨平板后边缘(14)的区域内。5.根据前述权利要求中任一项所述的道路整修机，其特征在于，所述内部控制回路(11)包括闭环受控系统(G
nz
)，所述闭环受控系统(G
nz
)的输出量为检测到的附接至所述牵
引点(6)的所述调平缸(7)的可伸缩活塞的所述调平缸位置的实际值(s
nz
)，和/或所述闭环受控系统(G
nz
)的输入量为用于所述调平缸(7)的所述控制信号(u
nz
)。6.根据前述权利要求中任一项所述的道路整修机，其特征在于，用于所述内部控制回路(11)的所述调平系统(10A、10B)包括至少一个第二传感器(H
nz
)，所述第二传感器(H
nz
)被实施为检测所述调平缸位置的实际值(s
nz
)。7.根据权利要求6所述的道路整修机，其特征在于，所述第二传感器(H

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：约瑟夫福格勒公司，
类型：发明
国别省市：