水泥混凝土整平机广泛应用于室内地坪和室外地坪的整平工作,是一种能够使得水泥混凝土路面平整度达到规定标准的机械设备,水泥混凝土整平机可以满足面积大且平整度、水平度要求高的施工。整平作业过程中,路面平整度不仅与水泥混凝土的材料、粘度有关,也与整平机所施加的激振力、行驶速度以及整平板振动频率等因素有关,整平机作用在水泥混凝土路面上,两者是一个相互影响的整体。本文依托江苏莱赛激光装备有限公司开展水泥混凝土整平机动力学分析及整平控制技术研究,对提高水泥混凝土路面的平整度具有重要的意义。本文根据多刚体系统动力学理论,分析了多刚体系统动力学运动方程及多刚体系统动力学的建模理论并进行了数值求解,给出了利用ADAMS求解多刚体系统动力学的基本算法,分析了简谐运动的运动学特征,进行了液压控制系统、PID伺服控制系统和激光找平技术的理论研究。根据水泥混凝土整平机模型的简化原则以及参数的获取,利用虚拟样机仿真软件ADAMS建立了水泥混凝土整平机系统动力学模型,其中绞龙、刮板、整平板、激光接收装置以及行走装置等在系统中被分别考虑,并对其进行模型验证,证明了水泥混凝土整平机系统动力学模型的可行性。利用MATLAB软件建立了水泥混凝土路面的数学模型,仿真求解分别得到了整平板在不同振动频率下,整平机行驶速度与路面平整度IRI之间的关系变化曲线;得到了整平机在不同行驶速度下,整平板所施加振动频率与路面平整度IRI之间的关系变化曲线;以国际平整度指数IRI小于3.0为标准,得到了整平机行驶速度与整平板所施加的频率之间相对应的关系变化曲线;得到了不同振动频率下激振力与路面平整度之间的关系变化曲线。仿真结果表明:不同振动频率下,路面平整度随着整平机行驶速度的升高而增加,且当频率由30Hz变为90Hz时,路面平整度变化率也由0.096降为0.032,说明振动频率越来越高,路面平整度变化率越来越小;不同行驶速度下,路面平整度随着振动频率的增加呈指数性降低,且整平机行驶速度越小,平整度差值也越来越小,行驶速度为10m/min时,不同频率下路面平整度差值仅为2.552mm,路面平整性较好;在低频作用下,激振力对路面平整度的影响较大,且路面平整度随着振动频率的增加逐步降低且当激振频率设定为50Hz时,整平机行驶速度低于52.23m/min时路面平整度都能够达到规定标准;在低频低速下,水泥混凝土内部粘结力的大小对路面平整度的影响较明显,且水泥混凝土内部粘结力越大,路面平整性越差。建立了水泥混凝土面板平整度试验台,以整平机行驶速度与整平板振动频率为自变量,对水泥混凝土面板平整度进行试验分析,将试验结果与仿真结果进行对比,并对试验结果进行了试验精度误差分析和仿真结果误差率计算分析。振动频率为30Hz时,水泥混凝土面板平整度测量值均为4.674mm,两组试验精度分别为9.6%与8.8%,仿真结果误差率为3.8%;当振动频率为60Hz时,水泥混凝土面板平整度测量值分别为2.262mm、2.322mm,两组试验精度分别为4%与5%,仿真结果误差率为4.8%。当整平机行驶速度为30m/min时,水泥混凝土面板平整度测量值分别为2.24mm、2.172mm,两组试验精度分别为3.8%与4.2%,仿真结果误差率为4.5%;当整平机行驶速度为60m/min时,水泥混凝土面板平整度测量值分别为3.374mm、3.408mm,两组试验精度分别为6.2%与7.2%,仿真结果误差率为3.2%。通过对仿真结果与试验结果进行精度分析和误差率分析,进一步验证了试验结果与仿真结果的可靠性。运用AMESIM软件建立整平板与激光接收器自动升降仿真液压系统,通过对试验数据、输入数据与输出数据的对比图像进行了分析验证。结果表明:利用角位移传感器输入、数据转换以及电磁换向阀方向的控制,实现了激光接收装置的自动升降功能;利用位移传感器输入、数据转换以及电磁阀控制液压缸推杆的运动方向,能够很好地实现振动整平板的自动升降功能。本论文给出的成果对水泥混凝土整平机液压控制自动化系统及水泥混凝土路面平整度优化有一定的参考价值。