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高心墙堆石坝原生集成式智能无人碾压系统研发及应用
被引量:
5
1
作者
王佳俊
祁宁春
+3 位作者
钟登华
佟大威
岳攀
崔博
《水利学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第12期1421-1432,共12页
无人碾压技术是大坝填筑施工研究的前沿,有助于提高堆石坝施工质量和效率。然而,目前缺乏对多料种复杂施工环境条件下无人碾压系统的研究,且现有的无人碾压多基于RTK-GNSS和毫米波雷达对位姿与障碍物进行感知,缺乏对压实质量、环境障碍...
无人碾压技术是大坝填筑施工研究的前沿,有助于提高堆石坝施工质量和效率。然而,目前缺乏对多料种复杂施工环境条件下无人碾压系统的研究,且现有的无人碾压多基于RTK-GNSS和毫米波雷达对位姿与障碍物进行感知,缺乏对压实质量、环境障碍物和位姿的多模态感知;现有的无人碾压多采用外挂执行机构的方式进行改装,设备耐久性和稳定性难以得到保证。针对上述不足,采用感知设备、执行设备和控制设备统一设计和集成装配的方式,自主研发了集成多模态智能感知、智能规划决策和智能控制等功能的无驾驶舱原生集成式智能无人碾压系统。其中,智能感知采用RTK-GNSS、毫米波雷达和机器视觉等多种模态方法实现对车体位姿和环境障碍物的精准感知;基于能量守恒原则,采用加速度计等实现对有效压实功率的精准感知;智能规划决策集成了事前的全覆盖路径规划与事中的碾压参数动态优化等算法;智能控制中通过蝴蝶优化算法动态调控比例-积分-微分算法的控制参数,实现了复杂条件下循迹的精准控制;此外,基于B S架构研发了原生集成式智能无人碾压数字孪生平台,实现了碾压施工过程中物理空间与孪生空间的双向交互。研发的原生集成式智能无人碾压系统在两河口水电站堆石区、过渡区和砾石土心墙区等复杂施工条件下开展了应用研究,结果表明,相较于传统碾压施工方法,该系统一次碾压质量达标率提升2.42%,效率提升15.20%。
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关键词
高心墙堆石坝
原生集成式智能无人碾压
多模态智能感知
多料种
有效压实功率
智能规划决策
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职称材料
振荡压实滑转工况下被碾压材料吸收有效压实能量的研究
被引量:
4
2
作者
马学良
孙祖望
杨东来
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第6期49-54,共6页
为了探讨振荡压路机在压实过程中振荡轮与被压实路面间存在滑转的工况下,被碾压材料所能吸收的有效压实能量,采用能量平衡的理论,通过图解对比方法定性分析了消耗在路面压实和滑转损失过程中的能量分配,建立了被碾压材料吸收有效压实功...
为了探讨振荡压路机在压实过程中振荡轮与被压实路面间存在滑转的工况下,被碾压材料所能吸收的有效压实能量,采用能量平衡的理论,通过图解对比方法定性分析了消耗在路面压实和滑转损失过程中的能量分配,建立了被碾压材料吸收有效压实功的计算模型,研究了激振能量、铺层压实程度、有效压实功与滑转率的关系,提出了最佳滑转率的概念。研究和试验结果表明:当振荡压路机在最佳滑转率状态下工作时,被碾压材料能够吸收最大的有效压实功;随着碾压遍数的增加,应逐步减少输给振荡轮的激振能量;被碾压材料吸收有效压实功的计算模型与实际的压实效果试验相吻合。
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关键词
道路工程
有效压实功
能量平衡
振荡压实
计算模型
滑转
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职称材料
题名
高心墙堆石坝原生集成式智能无人碾压系统研发及应用
被引量:
5
1
作者
王佳俊
祁宁春
钟登华
佟大威
岳攀
崔博
机构
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
雅砻江流域水电开发有限公司
出处
《水利学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第12期1421-1432,共12页
基金
国家自然科学基金雅砻江联合基金项目(U1965207)
国家自然科学基金青年科学基金项目(52009089)。
文摘
无人碾压技术是大坝填筑施工研究的前沿,有助于提高堆石坝施工质量和效率。然而,目前缺乏对多料种复杂施工环境条件下无人碾压系统的研究,且现有的无人碾压多基于RTK-GNSS和毫米波雷达对位姿与障碍物进行感知,缺乏对压实质量、环境障碍物和位姿的多模态感知;现有的无人碾压多采用外挂执行机构的方式进行改装,设备耐久性和稳定性难以得到保证。针对上述不足,采用感知设备、执行设备和控制设备统一设计和集成装配的方式,自主研发了集成多模态智能感知、智能规划决策和智能控制等功能的无驾驶舱原生集成式智能无人碾压系统。其中,智能感知采用RTK-GNSS、毫米波雷达和机器视觉等多种模态方法实现对车体位姿和环境障碍物的精准感知;基于能量守恒原则,采用加速度计等实现对有效压实功率的精准感知;智能规划决策集成了事前的全覆盖路径规划与事中的碾压参数动态优化等算法;智能控制中通过蝴蝶优化算法动态调控比例-积分-微分算法的控制参数,实现了复杂条件下循迹的精准控制;此外,基于B S架构研发了原生集成式智能无人碾压数字孪生平台,实现了碾压施工过程中物理空间与孪生空间的双向交互。研发的原生集成式智能无人碾压系统在两河口水电站堆石区、过渡区和砾石土心墙区等复杂施工条件下开展了应用研究,结果表明,相较于传统碾压施工方法,该系统一次碾压质量达标率提升2.42%,效率提升15.20%。
关键词
高心墙堆石坝
原生集成式智能无人碾压
多模态智能感知
多料种
有效压实功率
智能规划决策
Keywords
high
core
rockfill
dam
native
integrated
intelligent
unmanned
rolling
multimodal
intelligent
sensing
multi-material
effective
compaction
power
intelligent
planning
decision
分类号
TV641 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
振荡压实滑转工况下被碾压材料吸收有效压实能量的研究
被引量:
4
2
作者
马学良
孙祖望
杨东来
机构
长安大学工程机械学院
广东省长大公路工程有限公司
出处
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第6期49-54,共6页
文摘
为了探讨振荡压路机在压实过程中振荡轮与被压实路面间存在滑转的工况下,被碾压材料所能吸收的有效压实能量,采用能量平衡的理论,通过图解对比方法定性分析了消耗在路面压实和滑转损失过程中的能量分配,建立了被碾压材料吸收有效压实功的计算模型,研究了激振能量、铺层压实程度、有效压实功与滑转率的关系,提出了最佳滑转率的概念。研究和试验结果表明:当振荡压路机在最佳滑转率状态下工作时,被碾压材料能够吸收最大的有效压实功;随着碾压遍数的增加,应逐步减少输给振荡轮的激振能量;被碾压材料吸收有效压实功的计算模型与实际的压实效果试验相吻合。
关键词
道路工程
有效压实功
能量平衡
振荡压实
计算模型
滑转
Keywords
road
engineering
effective
compaction
power
energy
balance
oscillatory
compaction
calculation
model
slipping
and
rotation
分类号
U415.521 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高心墙堆石坝原生集成式智能无人碾压系统研发及应用
王佳俊
祁宁春
钟登华
佟大威
岳攀
崔博
《水利学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
5
下载PDF
职称材料
2
振荡压实滑转工况下被碾压材料吸收有效压实能量的研究
马学良
孙祖望
杨东来
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2009
4
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职称材料
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