基于单片机控制的连续式捣固车起拨道补偿设计

　　0 引言

　　我国养路机械的发展起步较晚。长期以来。我国捣固车电气控制技术都依靠国外进口。由于受制于国外的技术垄断，因而严重阻碍了我国养路机械的发展进程。为了走自主发展的道路，打破现有的国外垄断局面，摆脱国外技术的控制，实现电气控制系统的国产化，开发具有自主知识产权的电气控制系统，本文针对09-32型连续式捣固车起拨道的补偿控制技术进行了研究。

　　传统的起拨道补偿系统大多采用运算电路组成的模拟电路来完成，这种方式控制复杂，系统精度和稳定性都比较差。为此，本文介绍了一种基于单片机的多功能起拨道补偿控制系统，因篇幅原因，本文仅介绍拨道补偿的算法设计与实验。

　　1 拨道补偿算法设计

　　为了使09-32捣固车达到更高的效率并提高操作人员的舒适性，本设计采用连续作业的方式，其主要的作业装置装在一个可相对移动的卫星作业小车上。在作业的过程中，大车一直向前运动，作业小车则通过制动系统停下来作业。作业完成后再加速赶上大车。由于测量系统中的C点将随作业小车的位置不断变化而变化，C点的拨道正矢也随C点变化，因此，为了准确拨道，设计时就必须加一个补偿值。

　　1.1 四点法补偿算法设计

　　图1所示是四点法补偿算法的原理图。设卫星作业小车由C点移动距离x后到达点C’，C点正矢设为H1，C’的正矢设为*****，B点的正矢为H2，D点的方向偏移距离为FD。图1中的“1”表示正确的圆曲线位置; “2”表示有方向偏差的圆曲线;“3”表示整正后的圆曲线。

　　设由D点的方向偏移所产生的补偿值为△H1F，C点产生的偏移误差为FC，C’的偏移误差为，那么，根据相似三角形的比例关系可知

　　1.2 三点法补偿算法设计

　　三点法和四点法相比，其少了一个检测点A，其余的检测原理与补偿原理都相同，同理，就可推出系统的总补偿值为：

　　2 起拨道补偿控制系统

　　2.1 起拨道控制系统的系统构成

　　捣固车进行起拨道作业时，首先应进行线路各参数的检测，再结合沉降补偿、曲线修正、作业小车移动补偿等进行计算处理，从而得到正确的起道值和拨道值，最终控制起拨道装置对线路进行起拨道作业，其系统框图如图2所示。

　　2.2 起拨道补偿控制系统要求

　　由模拟控制系统可知，起拨道补偿控制系统主要包括模拟量输入输出、数字量输入以及外部中断信号。模拟量输入包括7路：即卫星小车位置、左前起道量、右前起道量、后摆超高差、作业点理论正矢、前端偏移、模拟地;模拟量输出有3路：包括左起道补偿值、右起道补偿值、拨道补偿值;此外有2路数字量输入，即左超高信号和卫星小车在后位信号。