基于堆积模型的物料运输车控制系统研究

摘要

物料运输车作为铁路路基养护的重要设备之一,目前由于主要依赖人工观测与操作,自动化程度低,易受外部因素的影响,存在偏载、欠载或过载问题以及石渣掉落的安全隐患。为提高作业效率、保障装料质量并增强工作安全性,文章设计了一套物料运输车自动控制系统。其首先根据物料特性建立了堆积模型,能够准确预测物料分布,避免偏载问题;其次,采用嵌入式技术和超声波非接触检测技术,实时监测物料量,确保了装载量的准确性,避免了过载或欠载现象的发生,并引入无线通信技术,实现了数据的实时传输,使监控更加便捷;同时,为提高人机交互性,开发了基于LabVIEW的移动端人机交互系统,实现了物料运输车状态的远程监控,降低了操作员的工作强度;最后,为了优化控制性能,引入改进型PID (比例-积分-微分)控制算法,确保了控制的稳定性和精确性,同时降低了能耗,减少了机械磨损。现场作业试验结果显示,采用该控制系统后,物料运输车作业效率提高了50%以上,并减少了装载错误,大幅提升了工作安全性,证明了这套自动控制系统的有效性。