学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

装载机铲斗自动放平系统及附属功能的设计

作　者: 乔志平
导　师: 黄海东
学　校: 吉林大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 自动放平系统电液比例控制 PWM FIFO 低位区高位区临时高位区自动控制区
分类号: TH243
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 187次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着科学技术的发展,人们对工程机械提出了越来越高的要求。目前,国产普通装载机对工作装置的所有操纵都是由驾驶员手动完成的,这不仅增加了驾驶员的劳动强度,还降低了作业效率。为了改善装载机工作装置的操纵性能,提高其自动化程度,本文对装载机铲斗自动放平系统进行了详细研究与设计,对装载机的液压系统进行了部分更改。采用了以高速开关阀作为先导阀与多路换向阀构成的数字电液控制系统,用PWM信号控制高速开关阀。增加了一个调整转斗油缸的三位四通阀,当装载机铲斗在卸载完成下降的过程中,该系统可实现在任意位置卸载后均有自动放平功能,提高了装载机的自动化程度,降低了驾驶员的操作强度。在机构已经优化过的基础上,对系统进行了硬件设计。采用AT89C52芯片作为系统的核心部件,选用了直流差动式角位移传感器、环形电势差计和ADI公司最近发布ADIS16209倾斜计三类传感器,使系统在低成本、高性能与可扩展三方得到兼顾;设计了人机接口,体现了手动控制为主,自动控制为辅的原则;使用了光电耦合器,提高了系统的抗干扰能力。利用keil软件进行系统的编程与调试,并对其部分功能进行了仿真验证;提出了将工作区间分为低位区、高位区和临时高位区,利用软件设置了一个数组,采用FIFO法对数组中数据进行更新,定义了一个临时高位区标志位,这一系列方法的综合运用,使单片机系统具有了准确识别自动控制区的能力。利用传感器将各所需参数传入控制系统,系统经过计算后将结果转化为PWM信号,高速开关阀接收到信号后做出响应动作,达到控制铲斗自动放平的目的。

全文目录

提要  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 引言  7-8
  1.2 国内外装载机发展现状及趋势  8-11
    1.2.1 国外装载机发展现状  8-10
    1.2.2 国内装载机发展现状  10-11
    1.2.3 装载机的发展趋势  11
  1.3 本文的主要研究内容及研究思路  11-12
  1.4 课题意义  12-13
第二章装载机工作装置分析  13-27
  2.1 装载机工作装置的结构及工作过程  13-14
    2.1.1 装载机工作装置的结构  13-14
    2.1.2 轮式装载机的工作过程  14
  2.2 影响铲斗卸载和自动放平的约束条件  14-17
  2.3 工作装置数学模型的建立  17
  2.4 铲斗自动放平所需数据的求解  17-25
    2.4.1 装载机处于水平状态下自动放平数据的求解  17-20
    2.4.2 数学模型中异常情形的处理  20-23
    2.4.3 装载机处于非水平状态下自动放平数据的求解  23-25
  2.5 本章小结  25-27
第三章装载机电液控制系统的分析  27-35
  3.1 高速开关阀对主阀芯位移控制原理  28-31
  3.2 主阀控制腔压力的动态特性  31-34
  3.3 本章小结  34-35
第四章自动放平控制系统电路的设计  35-45
  4.1 控制系统硬件的选择  35-42
  4.2 单片机应用系统的整体设计  42-43
  4.3 本章小结  43-45
第五章控制系统的软件设计  45-59
  5.1 软件开发的一般步骤  45-46
  5.2 软件设计总体思路  46-47
  5.3 软件各模块的设计  47-54
    5.3.1 系统的初始化  47-50
    5.3.2 手动控制子程序  50-51
    5.3.3 自动控制子程序  51-54
  5.4 程序的调试仿真  54-57
  5.5 本章小结  57-59
第六章结论  59-61
参考文献  61-65
附录I 控制系统部分源代码  65-78
附录II 系统仿真用原理图  78-79
致谢  79-80
摘要  80-82
Abstract  82-83

装载机铲斗自动放平系统及附属功能的设计

内容摘要

全文目录

相似论文