×
20.11.2013
216.012.828b

Результат интеллектуальной деятельности: ЦИФРОВАЯ АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ УПЛОТНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к технике для укладки дорожного покрытия, в частности к системам автоматического цифрового управления, и может быть использовано в процессе уплотнения асфальтобетонной смеси. Технический результат заключается в повышении точности и эффективности цифровой адаптивной системы управления процессом уплотнения асфальтобетонной смеси, в значительном сокращении процесса укладки дорожного полотна во времени, в увеличении срока службы асфальтобетонного покрытия и производительности дорожно-строительных работ. Для его достижения автоматическое управление процессом устройства дорожного полотна осуществляют непрерывно за счет применения сенсорного датчика на раме рабочего органа асфальтоукладчика, обеспечивающего мгновенное реагирование на изменение какого-либо фактора окружающей среды и технологического процесса, блока фазификатора, обеспечивающего перевод исходных данных с датчиков, контролирующих управляющий процесс, в значения лингвистических переменных, блока адаптивного управления, обеспечивающего реализацию процедуры нечеткого вывода на множестве продукционных правил, составляющих базу знаний системы управления, в результате чего формируются выходные лингвистические значения, блока дефазификатора, обеспечивающего перевод лингвистических значений в точные значения результатов вычислений и формирование управляющих воздействий, подаваемых на дискретные гидравлические приводы. Цифровая адаптивная система управления процессом уплотнения асфальтобетонной смеси содержит датчик углового положения, который вырабатывает сигнал ошибки, пропорциональный величине отклонения рабочего органа асфальтоукладчика от гравитационной вертикали. Сигнал ошибки поступает с выхода датчика углового положения на первый вход блока фазификатора. Датчик высотного положения вырабатывает сигнал ошибки, пропорциональный величине отклонения рабочего органа от положения, заданного копиром. Сигнал ошибки поступает с выхода датчика высотного положения на второй вход блока фазификатора. Тензометрический преобразователь усилия вырабатывает сигнал, пропорциональный усилию в металлоконструкции трамбующего бруса, который поступает с выхода тензометрического преобразователя усилия на третий вход блока фазификатора. Сенсорный датчик, установленный на раме рабочего органа асфальтоукладчика, вырабатывает сигнал, пропорциональный изменению какого-либо фактора окружающей среды и технологического процесса, который поступает с выхода сенсорного датчика на четвертый вход блока фазификатора. Блок фазификатора переводит исходные данные с датчиков, контролирующих управляющий процесс, в значения лингвистических переменных для блока адаптивного управления. Блок адаптивного управления реализует процедуры нечеткого вывода на множестве продукционных правил, составляющих базу знаний системы управления, в результате чего формируются выходные лингвистические значения для блока дефазификатора. Блок дефазификатора переводит лингвистические значения в точные значения результатов вычислений и формирует управляющие воздействия, подаваемые на дискретные гидравлические приводы для сведения текущих ошибок к нулю. 1 ил.
Основные результаты: Цифровая адаптивная система управления процессом уплотнения асфальтобетонной смеси, содержащая датчик углового положения с индикатором ошибки и переключателями задатчика стабилизируемого угла, датчик высотного положения с индикатором ошибки, дискретные гидравлические приводы и тензометрический преобразователь усилия в металлоконструкции трамбующего бруса, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сенсорный датчик, установленный на раме рабочего органа асфальтоукладчика, блок фазификатор с четырьмя входами, блок адаптивного управления и блок дефазификатор, при этом датчик углового положения, вырабатывающий сигнал ошибки, пропорциональный величине отклонения рабочего органа асфальтоукладчика от гравитационной вертикали, связан с первым входом блока фазификатора, датчик высотного положения, вырабатывающий сигнал ошибки, пропорциональный величине отклонения рабочего органа от заданного копиром положения, связан со вторым входом блока фазификатора, тензометрический преобразователь усилия, вырабатывающий сигнал, пропорциональный усилию в металлоконструкции трамбующего бруса, связан с третьим входом блока фазификатора, а сенсорный датчик, вырабатывающий сигнал, пропорциональный изменению какого-либо фактора окружающей среды и технологического процесса, связан с четвертым входом блока фазификатора, блок фазификатор, обеспечивающий перевод исходных данных с упомянутых датчиков, контролирующих управляющий процесс в значения лингвистических переменных, связан с блоком адаптивного управления, реализующим процедуры нечеткого вывода на множестве продукционных правил, составляющих базу знаний системы управления, и формирующим выходные лингвистические значения для связанного с ним блока дефазификатора, обеспечивающего перевод лингвистических значений в точные значения результатов вычислений и формирующего управляющие воздействия, подаваемые на дискретные гидравлические приводы для сведения текущих ошибок к нулю.

Изобретение относится к технике для укладки дорожного покрытия, в частности к системам автоматического цифрового управления, и может быть использовано в процессе уплотнения асфальтобетонной смеси.

Известна система автоматического управления положением выглаживающей плиты асфальтоукладчика, содержащая датчик углового положения, датчик высотного положения, блок управления и гидравлические приводы, в датчике высотного положения применен емкостной чувствительный элемент, а органы управления размещены на датчиках (полезная модель РФ №6567, дата приоритета 21.05.1997, дата публикации 16.05.1998, авторы: Беззуб А.И. и др., RU.).

Недостатком известной системы является низкая эффективность системы автоматического цифрового управления, обусловленная тем, что при уплотнении асфальтобетонной смеси машинисту-оператору необходимо выполнять настройку рабочего органа асфальтоукладчика по высоте с помощью специального привода и визуально следить за параметрами работы асфальтоукладчика для обеспечения качественного дорожного покрытия.

В качестве прототипа принята система автоматического управления рабочего органа асфальтоукладчика, содержащая датчик углового положения с индикатором ошибки и переключателями задатчика стабилизируемого угла, датчик высотного положения с индикатором ошибки, блок управления, дискретные гидравлические приводы и тензометрический преобразователь усилия в металлоконструкции трамбующего бруса (полезная модель РФ №95688, дата приоритета 24.02.2010, дата публикации 10.07.2010, авторы Климов А.С.и др., RU, прототип).

Недостатком прототипа является низкая эффективность системы автоматического цифрового управления, обусловленная тем, что степень уплотнения асфальтобетонной смеси в процессе ее уплотнения контролируется тензометрическим преобразователем усилия в металлоконструкции трамбующего бруса, кроме того, в системе отсутствует адаптивный (сенсорный) датчик на раме рабочего органа асфальтоукладчика для мгновенного реагирования на изменение какого-либо фактора окружающей среды и технологического процесса, блок фазификатор для перевода исходных данных с датчиков, контролирующих управляющий процесс, в значения лингвистических переменных, блок адаптивного управления для реализации процедуры нечеткого вывода на множестве продукционных правил, составляющих базу знаний системы управления, в результате чего формируются выходные лингвистические значения, блок дефазификатор для перевода лингвистических значений в точные значения результатов вычислений и формирования управляющих воздействий, подаваемых на дискретные гидравлические приводы, что снижает точность автоматического цифрового управления и приводит к длительному процессу укладки дорожного полотна во времени, значительному сокращению срока службы асфальтобетонного покрытия и снижению производительности дорожно-строительных работ.

Задачей изобретения является повышение эффективности цифровой адаптивной системы управления процессом уплотнения асфальтобетонной смеси за счет применения сенсорного датчика на раме рабочего органа асфальтоукладчика, обеспечивающего мгновенное реагирование на изменение какого-либо фактора окружающей среды и технологического процесса, блока фазификатора, обеспечивающего перевод исходных данных с датчиков, контролирующих управляющий процесс, в значения лингвистических переменных, блока адаптивного управления, обеспечивающего реализацию процедуры нечеткого вывода на множестве продукционных правил, составляющих базу знаний системы управления, в результате чего формируются выходные лингвистические значения, блока дефазификатора, обеспечивающего перевод лингвистических значений в точные значения результатов вычислений и формирование управляющих воздействий, подаваемых на дискретные гидравлические приводы, а также повышение точности цифрового адаптивного управления и значительное сокращение процесса укладки дорожного полотна во времени, увеличение срока службы асфальтобетонного покрытия и производительности дорожно-строительных работ.

Для решения поставленной задачи цифровая адаптивная система управления процессом уплотнения асфальтобетонной смеси, содержащая датчик углового положения с индикатором ошибки и переключателями задатчика стабилизируемого угла, датчик высотного положения с индикатором ошибки, дискретные гидравлические приводы и тензометрический преобразователь усилия в металлоконструкции трамбующего бруса, согласно изобретению, она дополнительно содержит сенсорный датчик, установленный на раме рабочего органа асфальтоукладчика, блок фазификатор с четырьмя входами, блок адаптивного управления и блок дефазификатор, при этом датчик углового положения, вырабатывающий сигнал ошибки, пропорциональный величине отклонения рабочего органа асфальтоукладчика от гравитационной вертикали, связан с первым входом блока фазификатора, датчик высотного положения, вырабатывающий сигнал ошибки, пропорциональный величине отклонения рабочего органа от заданного копиром положения, связан со вторым входом блока фазификатора, тензометрический преобразователь усилия, вырабатывающий сигнал, пропорциональный усилию в металлоконструкции трамбующего бруса, связан с третьим входом блока фазификатора, а сенсорный датчик, вырабатывающий сигнал. пропорциональный изменению какого-либо фактора окружающей среды и технологического процесса, связан с четвертым входом блока фазификатора, блок фазификатор, обеспечивающий перевод исходных данных с упомянутых датчиков, контролирующих управляющий процесс, в значения лингвистических переменных, связан с блоком адаптивного управления, реализующим процедуры нечеткого вывода на множестве продукционных правил, составляющих базу знаний системы управления, и формирующим выходные лингвистические значения для связанного с ним блока дефазификатора, обеспечивающего перевод лингвистических значений в точные значения результатов вычислений и формирующего управляющие воздействия, подаваемые на дискретные гидравлические приводы для сведения текущих ошибок к нулю.

На чертеже приведена функциональная схема расположения блоков цифровой адаптивной системы управления процессом уплотнения асфальтобетонной смеси.

Цифровая адаптивная система управления процессом уплотнения асфальтобетонной смеси содержит датчик углового положения 1, имеющий индикатор ошибки и переключателями задатчика стабилизируемого угла, датчик высотного положения 2, имеющий индикатор ошибки, тензометрический преобразователь усилия 3, сенсорный датчик 4, блок фазификатор 5, блок адаптивного управления 6, блок дефазификатор 7 и дискретные гидравлические приводы 8. Датчик углового положения 1 вырабатывает сигнал ошибки, пропорциональный величине отклонения рабочего органа асфальтоукладчика от гравитационной вертикали. Сигнал ошибки поступает с выхода датчика углового положения 1 на первый вход блока фазификатора 5. Датчик высотного положения 2 вырабатывает сигнал ошибки, пропорциональный величине отклонения рабочего органа от положения, заданного копиром. Сигнал ошибки поступает с выхода датчика высотного положения 2 на второй вход блока фазификатора 5. Тензометрический преобразователь усилия 3 вырабатывает сигнал, пропорциональный усилию в металлоконструкции трамбующего бруса, который поступает с выхода тензометрического преобразователя усилия 3 на третий вход блока фазификатора 5. Сенсорный датчик 4, установленный на раме рабочего органа асфальтоукладчика, вырабатывает сигнал, пропорциональный изменению какого-либо фактора окружающей среды и технологического процесса, который поступает с выхода сенсорного датчика 4 на четвертый вход блока фазификатора 5. Блок фазификатор 5 переводит исходные данные с датчиков, контролирующих управляющий процесс, в значения лингвистических переменных, для блока адаптивного управления 6. Блок адаптивного управления 6 реализует процедуры нечеткого вывода на множестве продукционных правил, составляющих базу знаний системы управления, в результате чего формируются выходные лингвистические значения для блока дефазификатора 7. Блок дефазификатор 7 переводит лингвистические значения в точные значения результатов вычислений и формирует управляющие воздействия, подаваемые на дискретные гидравлические приводы 8 для сведения текущих ошибок к нулю. Длительность и частота управляющих сигналов зависит от величины ошибки.

Преимущество заявляемого технического решения заключается в повышении эффективности цифровой адаптивной системы управления процессом уплотнения асфальтобетонной смеси вследствие непрерывного процесса устройства дорожного полотна, за счет применения сенсорного датчика на раме рабочего органа асфальтоукладчика, обеспечивающего мгновенное реагирование на изменение какого-либо фактора окружающей среды и технологического процесса, блока фазификатора, обеспечивающего перевод исходных данных с датчиков, контролирующих управляющий процесс, в значения лингвистических переменных, блока адаптивного управления, обеспечивающего реализацию процедуры нечеткого вывода на множестве продукционных правил, составляющих базу знаний системы управления, в результате чего формируются выходные лингвистические значения, блока дефазификатора, обеспечивающего перевод лингвистических значений в точные значения результатов вычислений и формирование управляющих воздействий, подаваемых на дискретные гидравлические приводы, что в целом свидетельствует о повышении точности цифрового адаптивного управления и значительном сокращении процесса укладки дорожного полотна во времени, увеличение срока службы асфальтобетонного покрытия и производительности дорожно-строительных работ.

Цифровая адаптивная система управления процессом уплотнения асфальтобетонной смеси, содержащая датчик углового положения с индикатором ошибки и переключателями задатчика стабилизируемого угла, датчик высотного положения с индикатором ошибки, дискретные гидравлические приводы и тензометрический преобразователь усилия в металлоконструкции трамбующего бруса, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сенсорный датчик, установленный на раме рабочего органа асфальтоукладчика, блок фазификатор с четырьмя входами, блок адаптивного управления и блок дефазификатор, при этом датчик углового положения, вырабатывающий сигнал ошибки, пропорциональный величине отклонения рабочего органа асфальтоукладчика от гравитационной вертикали, связан с первым входом блока фазификатора, датчик высотного положения, вырабатывающий сигнал ошибки, пропорциональный величине отклонения рабочего органа от заданного копиром положения, связан со вторым входом блока фазификатора, тензометрический преобразователь усилия, вырабатывающий сигнал, пропорциональный усилию в металлоконструкции трамбующего бруса, связан с третьим входом блока фазификатора, а сенсорный датчик, вырабатывающий сигнал, пропорциональный изменению какого-либо фактора окружающей среды и технологического процесса, связан с четвертым входом блока фазификатора, блок фазификатор, обеспечивающий перевод исходных данных с упомянутых датчиков, контролирующих управляющий процесс в значения лингвистических переменных, связан с блоком адаптивного управления, реализующим процедуры нечеткого вывода на множестве продукционных правил, составляющих базу знаний системы управления, и формирующим выходные лингвистические значения для связанного с ним блока дефазификатора, обеспечивающего перевод лингвистических значений в точные значения результатов вычислений и формирующего управляющие воздействия, подаваемые на дискретные гидравлические приводы для сведения текущих ошибок к нулю.
ЦИФРОВАЯ АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ УПЛОТНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 141-150 из 235.
20.01.2015
№216.013.1f83

Автономное устройство для подъема полезных ископаемых со дна акватории

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для подъема полезных ископаемых со дна акватории. Устройство включает грейферный ковш с армированными челюстями и гибкие звенья, при помощи которых ковш связан с газогенератором и с датчиком запуска гибкой полости,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539508
Дата охранного документа: 20.01.2015
27.01.2015
№216.013.2100

Способ получения легированного оксидом индия серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов

Изобретение относится к способу получения легированного оксидом индия серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов и может применяться в электротехнической промышленности. Способ включает сплавление серебра, индия и олова и окисление сплава на воздухе, при этом серебро, индий и олово...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539896
Дата охранного документа: 27.01.2015
27.01.2015
№216.013.216c

Стенд для исследования оборудования и процессов бестраншейного ремонта трубопроводов

Изобретение относится к измерительной технике. Предназначено для исследования способов восстановления трубопроводов преимущественно внутренними рукавными (трубчатыми) покрытиями, наносимыми пневматическим или гидравлическим давлением. Заявленный стенд для исследования оборудования и процессов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540004
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.02.2015
№216.013.2230

Дыхательный клапан

Изобретение относиться к транспорту и хранению нефти и нефтепродуктов, в частности к оборудованию резервуаров в нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Дыхательный клапан содержит корпус с крышкой, прижимное кольцо, переходник в виде усеченного конуса, огнепреградитель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540205
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.243b

Сваб

Изобретение относится к оборудованию - свабу для снижения уровня жидкости и интенсификации притока прдукции при освоении нефтяных, газовых, водозаборных скважин. Технический результат - повышение надежности работы и расширение технологических возможностей сваба. Сваб содержит корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540728
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26a9

Струнный грохот

Изобретение относится к технике просеивания и разделения сыпучих материалов по крупности, преимущественно угля. Струнный грохот содержит кожух с установленными в нем просеивающими секторами, разделенными между собой вставкой из листового материала и выполненными в виде натянутых струн,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541350
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26aa

Устройство для сортировки

Изобретение относится к технике просеивания и разделения сыпучих материалов по крупности, преимущественно угля. Устройство для сортировки включает расположенные одна под другой просеивающие секции, состоящие из параллельных бесконечных замкнутых тягово-несущих элементов, приводных и ведомых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541351
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26ab

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных месторождений полезных ископаемых пологого и слабонаклонного залегания с применением техники непрерывного действия открытым способом. Техническим результатом является повышение эффективности веерной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541352
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26cd

Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях

Использование: для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений стальных конструкций, содержащее корпус, заполненный иммерсионной жидкостью,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541386
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.02.2015
№216.013.2916

Щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь

Изобретение относится к производству щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей, используемых для устройства верхних слоев дорожных и аэродромных покрытий. Технический результат - повышение прочности и водостойкости асфальтобетона. Щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь, содержащая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541975
Дата охранного документа: 20.02.2015
Показаны записи 141-150 из 222.
27.12.2014
№216.013.1563

Устройство для зачистки дна скважины

Изобретение относится к области свайного фундаментостроения и может применяться для зачистки дна скважины, преимущественно при устройстве буронабивных свай с уширенной пятой. Устройство для зачистки дна скважины содержит приводной элемент со штангой, на нижнем конце которой закреплен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536899
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.12.2014
№216.013.156d

Способ выемки полезного ископаемого при веерном подвигании фронта горных работ

Изобретение относится к горной промышленности, точнее к открытым разработкам мощных месторождений при применении техники непрерывного действия. Технический результат заключается в бесперебойной добыче полезного ископаемого по всему фронту ведения работ. Достигается это тем, что в способе выемки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536909
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.12.2014
№216.013.16a1

Гидростатический подшипник

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в радиальных и радиально-осевых опорах шпиндельных узлов металлообрабатывающих станков и имеет повышенную нагрузочную характеристику с диапазоном отрицательной податливости. Подшипник содержит корпус, вал и втулку, имеющую на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537217
Дата охранного документа: 27.12.2014
20.01.2015
№216.013.1f83

Автономное устройство для подъема полезных ископаемых со дна акватории

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для подъема полезных ископаемых со дна акватории. Устройство включает грейферный ковш с армированными челюстями и гибкие звенья, при помощи которых ковш связан с газогенератором и с датчиком запуска гибкой полости,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539508
Дата охранного документа: 20.01.2015
27.01.2015
№216.013.2100

Способ получения легированного оксидом индия серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов

Изобретение относится к способу получения легированного оксидом индия серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов и может применяться в электротехнической промышленности. Способ включает сплавление серебра, индия и олова и окисление сплава на воздухе, при этом серебро, индий и олово...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539896
Дата охранного документа: 27.01.2015
27.01.2015
№216.013.216c

Стенд для исследования оборудования и процессов бестраншейного ремонта трубопроводов

Изобретение относится к измерительной технике. Предназначено для исследования способов восстановления трубопроводов преимущественно внутренними рукавными (трубчатыми) покрытиями, наносимыми пневматическим или гидравлическим давлением. Заявленный стенд для исследования оборудования и процессов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540004
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.02.2015
№216.013.2230

Дыхательный клапан

Изобретение относиться к транспорту и хранению нефти и нефтепродуктов, в частности к оборудованию резервуаров в нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Дыхательный клапан содержит корпус с крышкой, прижимное кольцо, переходник в виде усеченного конуса, огнепреградитель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540205
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.243b

Сваб

Изобретение относится к оборудованию - свабу для снижения уровня жидкости и интенсификации притока прдукции при освоении нефтяных, газовых, водозаборных скважин. Технический результат - повышение надежности работы и расширение технологических возможностей сваба. Сваб содержит корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540728
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26a9

Струнный грохот

Изобретение относится к технике просеивания и разделения сыпучих материалов по крупности, преимущественно угля. Струнный грохот содержит кожух с установленными в нем просеивающими секторами, разделенными между собой вставкой из листового материала и выполненными в виде натянутых струн,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541350
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26aa

Устройство для сортировки

Изобретение относится к технике просеивания и разделения сыпучих материалов по крупности, преимущественно угля. Устройство для сортировки включает расположенные одна под другой просеивающие секции, состоящие из параллельных бесконечных замкнутых тягово-несущих элементов, приводных и ведомых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541351
Дата охранного документа: 10.02.2015
+ добавить свой РИД