随着国民经济的快速发展，我国高等级公路建设规模不断扩大。沥青混凝土搅拌站作为高等级公路建设必不可少的关键设备，需求量逐年增加。同时，为了加快公路建设进程，提高路面施工质量，降低施工成本，更好地保护环境，对沥青混凝土搅拌站等大型施工设备的技术水平提出了更高的要求。智能沥青混凝土搅拌站可以很好地满足这一需求。
1概述。
国外沥青混凝土搅拌设备的生产历史悠久。由于不同国家的情况不同，不同国家和地区的产品结构形式也各有特点。从控制系统来看，虽然功能相似，但形式多样，性能差异很大。总的来说，国外公司对沥青混凝土搅拌站的发展投入了大量资金，特别是近十年来，该产品的技术更新速度几乎超过了所有工程机械。新技术和新方法的应用不断提高产品的性能。
从控制系统的制度形式来看，国外主要包括:
1)沥青搅拌设备控制系统采用单片机系统和工业总线技术构建。产品系统大，开发周期长，维护困难。
2)利用工业控制计算机技术开发了沥青混凝土搅拌设备控制系统。系统硬件由专业公司制造，控制软件由通用软件设计。设计周期短，故障率低。它克服了单片机控制系统的缺点，具有工作过程管理功能。这种产品在20世纪80年代末和90年代初很流行。但由于现场工作条件恶劣，工作任务繁重，各种工业信号相互干扰，系统可靠性差，称重精度低且有误。
3)局域网分散控制系统采用通信技术，由管理计算机、可编程控制器(PLC)、智能仪表和智能控制器组成。该系统克服了上述两种产品的缺点，继承了它们的优点，目前得到了广泛的应用。
近年来，国内一些企业和研究机构对沥青混凝土搅拌站控制系统做了大量的研究工作，取得了一批科研成果。从这些科研成果来看，沥青混凝土搅拌站基本实现了系统状态监测、数据记录和打印阶段的自动控制，部分参数采用了智能控制-专家系统。但是，总体来说，国内大型沥青混凝土搅拌设备还存在一些问题。决定沥青混凝土质量的关键技术指标，如测量精度、产品自动化程度、控制系统界面友好、整机的可靠性、灵活性和适应性以及售后服务等，差距很大。目前，沥青混凝土搅拌设备的发展趋势是向大型化、多品种、高精度、低污染、低能耗、高自动化和智能化方向发展。
2沥青混凝土搅拌站。
固定式沥青混凝土搅拌站由两个主要单元组成，即干燥单元和搅拌单元。干燥装置由干燥滚筒(在卸料口装有温度传感器)、冷料输送机、燃烧系统(火焰喷射器、烟道、烟囱)和其他辅助设备(如料仓、除尘器、柴油供应和鼓风机)组成。混合单元主要包括热料升降机、平面振动筛、石粉骨料升降机、石粉料仓和风机。称量斗(石料、砂、石粉称量斗、沥青称量斗)、搅拌机及辅助设备(大块石料卸料管、热沥青供应管、螺旋给粉器等)。)和仪器(如热电偶温度计、电磁阀、电子衡器等。).
成品料的配比和温度是主要控制参数，配比主要由称重系统测量和控制。成品材料的温度与沥青温度、骨料温度、环境温度和配比有关。影响混合质量的主要参数包括冷料的温度和湿度、燃烧温度、干燥时间、混合时间等因素。为了保证系统的准确运行，需要综合考虑上述因素，自动控制生产过程。人工控制的精度很难保证，因此需要一个智能控制系统。
在上述系统中，称重信号、沥青温度、骨料温度、环境温度、料位信号、电机转速、烟道温度、烟道压力等。是控制系统的输入信号，而成品材料的比例、温度、电机的运行状态等。是系统的目标控制量。这些信号通过放大、滤波、模数转换等一系列调整进行调整和转换，然后经过数字滤波、模糊化等处理后，发送到计算机
智能沥青混凝土搅拌站控制系统。
为了克服现有产品的不足，实现沥青混凝土搅拌站的整体智能控制，满足集群智能控制的工作要求，智能沥青混凝土搅拌站采用数字技术和计算机技术，实现全数据智能管理，优化系统资源，采用专家系统技术、知识工程和专家经验建立控制策略和知识库，形成开放式智能控制系统。智能控制系统的组成框图如图2所示。
3.1模糊专家控制系统。
运用模糊控制理论和专家系统技术，建立沥青混凝土搅拌站的控制模型，即模糊专家控制系统模型。
模糊控制理论将人类解决问题的思维方法引入到工程控制中。基于模糊数学、模糊语言的知识表示和模糊逻辑的规则推理，建立了系统的模糊控制模型。根据专家经验和实测数据，建立专家知识库，形成控制规则集，通过专家系统推理对系统进行有效控制。
在沥青混凝土搅拌站的工作过程中，冷骨料的配比、骨料干燥后的温度、料斗阀门的开启时间、热骨料的称量、粉料和沥青的称量、搅拌时间都与成品质量有关，所有的变量相互影响，同时影响系统，共同影响系统的产量。然而，不可能建立有效的数学和物理模型来准确反映变量之间的关系。对于这种非线性、时不变和不确定的系统，不可能用通常的控制方法来有效地控制系统。采用模糊专家控制系统可以有效解决这一问题，实现沥青混凝土搅拌站的智能控制。
3.2模糊专家控制系统软件。
1)模糊专家控制系统知识库。对沥青混凝土搅拌站的实测数据和专家经验进行归纳整理，经过适当的数学变换后用计算机语言表示，并存储在计算机中形成知识库，作为专家系统推理的依据。为了方便用户理解知识库，维护和更新知识库，这个知识库用IF-THEN规则表示。
2)模糊专家控制系统的推理机。根据沥青混凝土搅拌站的工作特点、各变量的特点以及它们之间的模糊关系，确定了不确定性模型的确定性推理方法。
3)模糊化。根据每个输入/输出的话语域进行量化。比如烘干骨料后，温度论域为[120℃，180℃]，量化为9个等级，其对应的量化论域为[-4，4]，即{-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，.
4)反模糊化。模糊专家推理得到的控制变量是模糊语言值，需要反模糊化并转化为真实的控制信号才能控制系统，即模糊化的逆过程。
3.3数据处理软件。
1)数字信号处理程序。通过对沥青混凝土搅拌站实际工况和环境的测试分析，确定了影响系统的主要干扰和噪声信号及其特征。在采用硬件抗干扰技术的同时，采用数字滤波等数字信号处理技术对测量数据进行处理，进一步增强了系统的抗干扰能力，保证了测控精度，提高了系统的稳定性和可靠性。
2)预测程序。根据沥青混凝土搅拌站的实际运行状态，采用最优预测方法预测控制系统某些变量的变化趋势，实时调整控制量，优化控制参数，克服系统惯性导致的长过渡过程带来的控制滞后，提高系统的整体控制精度。
此外，软件还包括其他辅助程序，如故障诊断、用户交互程序、主控程序、数据记录和输出程序、远程通信程序等。程序之间的关系可以用图2所示的框图来表示。
4结论。
采用人工智能技术和数字信号处理技术，可以实现沥青混凝土搅拌站的集中控制和智能控制。智能软件的使用可以克服计量精度和工作稳定性等关键问题。沥青混凝土搅拌站智能控制系统的应用，可以提高产品稳定性，保证生产质量，增强企业技术水平和产品市场竞争力。

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