×
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 161-170 из 235.
27.04.2015
№216.013.457c

Экструдер

Изобретение относится к устройствам для приготовления комбикормов. Экструдер содержит корпус в виде стоек на опорной плите, цилиндрическую рабочую камеру с торцевыми крышками. В камере расположены ведущий и ведомый элементы с измельчающими зубьями, образующие зубчатую передачу внутреннего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549292
Дата охранного документа: 27.04.2015
27.04.2015
№216.013.46e0

Устройство для добычи полезных ископаемых со дна континентального шельфа

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для разработки несвязных пород со дна континентального шельфа. Устройство включает транспортировочную трубу для подачи полезных ископаемых, выполненную книзу с раструбом, и трубопровод для подачи хладагента. Транспортировочная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549648
Дата охранного документа: 27.04.2015
27.04.2015
№216.013.46e8

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, снабженный рычагами с упорами и гибкими звеньями, датчик, гибкую полость, поплавок. При этом устройство дополнительно снабжено емкостью,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549656
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.05.2015
№216.013.4a9e

Смесительно-активирующее устройство для жидких сред

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к смешиванию и дополнительной диспергации двухфазных жидких сред. Технический результат заключается в повышении эффективности активации жидкой смеси путем увеличения интенсивности воздействия на смесь. Достигается это тем, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550609
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.05.2015
№216.013.4ae8

Электролизер для производства алюминия

Изобретение относится к конструкциям электролизеров для получения алюминия. Электролизер содержит катодное устройство, имеющее ванну с угольной подиной, выложенную из угольных блоков, заключенных в металлический кожух, с размещенными между металлическим кожухом и угольными блоками огнеупорными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550683
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.05.2015
№216.013.4b29

Сводчатая конструкция

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве сетчатого свода-оболочки под здания различного назначения. Технический результат заключается в повышении жесткости конструкции. Сводчатая конструкция выполнена в виде сетки с прямоугольной ячейкой из связанных между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550748
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.05.2015
№216.013.4b2f

Сухая строительная смесь

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к сухим строительным смесям на основе вяжущих веществ и минерального заполнителя, используемых для оштукатуривания стен. Сухая строительная смесь содержит портландцемент, кварцевый песок с модулем крупности, равным 0,95-1,1 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550754
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.06.2015
№216.013.53ec

Защитный вкладыш от перегрева

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты и касается боевой одежды пожарных. Технический результат заключается в повышении термического сопротивления одежды и повышении уровня безопасности пожарных при тушении очагов возгорания. Для достижения технического результата защитный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553005
Дата охранного документа: 10.06.2015
27.06.2015
№216.013.5a77

Ультразвуковой пьезопреобразователь

Использование: для неразрушающего контроля напряженно-деформированного состояния конструкционного материала. Сущность изобретения заключается в том, что ультразвуковой пьезопреобразователь содержит корпус с нанесенным на его внутреннюю поверхность демпфирующим слоем и расположенную в корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554700
Дата охранного документа: 27.06.2015
10.07.2015
№216.013.5c4a

Графито-оксидный огнеупор

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству углеродсодержащих огнеупоров, используемых в производстве литейных тиглей и огнеупорных покрытий для литья. Графито-оксидный огнеупор, включающий углеродсодержащий компонент, периклаз и связующее, в качестве углеродсодержащего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555167
Дата охранного документа: 10.07.2015
Показаны записи 161-170 из 222.
10.04.2015
№216.013.4038

Способ противопаводковой защиты

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к противопаводковым мероприятиям. Способ включает возведение на пониженных и подверженных затоплению участках или на водоподпорных грунтовых сооружениях берегоукрепительных защитных сооружений в виде сборно-разборной напорной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547928
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.4132

Макаронные изделия "здоровье" с облепиховым шротом

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве макаронных изделий повышенной биологической ценности. Предложены макаронные изделия с облепиховым шротом, содержащие муку пшеничную, воду и дополнительно полифункциональную добавку - порошок, полученный из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548188
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.4191

Винтовой анкер

Изобретение относится к строительству, в частности к креплению к грунту различных конструкций, и может найти применение в нефтяной промышленности для закрепления трубопроводов в условиях крайнего севера. Винтовой анкер содержит цилиндрическую штангу с отверстиями и штуцером для подачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548283
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.457c

Экструдер

Изобретение относится к устройствам для приготовления комбикормов. Экструдер содержит корпус в виде стоек на опорной плите, цилиндрическую рабочую камеру с торцевыми крышками. В камере расположены ведущий и ведомый элементы с измельчающими зубьями, образующие зубчатую передачу внутреннего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549292
Дата охранного документа: 27.04.2015
27.04.2015
№216.013.46e0

Устройство для добычи полезных ископаемых со дна континентального шельфа

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для разработки несвязных пород со дна континентального шельфа. Устройство включает транспортировочную трубу для подачи полезных ископаемых, выполненную книзу с раструбом, и трубопровод для подачи хладагента. Транспортировочная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549648
Дата охранного документа: 27.04.2015
27.04.2015
№216.013.46e8

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, снабженный рычагами с упорами и гибкими звеньями, датчик, гибкую полость, поплавок. При этом устройство дополнительно снабжено емкостью,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549656
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.05.2015
№216.013.4a9e

Смесительно-активирующее устройство для жидких сред

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к смешиванию и дополнительной диспергации двухфазных жидких сред. Технический результат заключается в повышении эффективности активации жидкой смеси путем увеличения интенсивности воздействия на смесь. Достигается это тем, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550609
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.05.2015
№216.013.4ae8

Электролизер для производства алюминия

Изобретение относится к конструкциям электролизеров для получения алюминия. Электролизер содержит катодное устройство, имеющее ванну с угольной подиной, выложенную из угольных блоков, заключенных в металлический кожух, с размещенными между металлическим кожухом и угольными блоками огнеупорными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550683
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.05.2015
№216.013.4b29

Сводчатая конструкция

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве сетчатого свода-оболочки под здания различного назначения. Технический результат заключается в повышении жесткости конструкции. Сводчатая конструкция выполнена в виде сетки с прямоугольной ячейкой из связанных между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550748
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.05.2015
№216.013.4b2f

Сухая строительная смесь

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к сухим строительным смесям на основе вяжущих веществ и минерального заполнителя, используемых для оштукатуривания стен. Сухая строительная смесь содержит портландцемент, кварцевый песок с модулем крупности, равным 0,95-1,1 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550754
Дата охранного документа: 10.05.2015
+ добавить свой РИД