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智能振动压路机控制系统设计与调试

作　者: 于洪林
导　师: 张奕
学　校: 长安大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 智能 振动压路机 CAN总线 控制 调试
分类号: U415.521
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 134次
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内容摘要


本文结合课题组前期研究成果,对智能振动压路机控制系统进行研究以及软硬件设计和调试。通过查阅相关资料,在分析了振动压实机理和影响振动压实效果的各因素的基础上,首先明确了智能振动压路机控制系统的组成、控制功能和控制要求;然后,根据压路机控制系统的具体特点,结合CAN总线技术,分析对比了几种不同的控制方案,最终确定了由SPT-K-2023A控制器和SPT-X-2025显示器组成压路机控制系统方案,并对系统中其它硬件进行了相应的设计和改造;针对控制系统各部分具体的控制要求,设计了各部分的控制流程图,并编写了相应的控制程序,增加了新的控制算法;最后,结合实际施工情况,在样机上对整个控制系统进行了调试,进一步修正了系统中存在的问题,优化了部分控制程序,对所采用的控制算法进行了参数整定;最终验证了控制方案的可行性,实现了各种控制功能并达到当前控制要求。

全文目录


1 绪论  6-12
  1．1 现代振动压路机的特点及新技术应用  6-9
    1．1．1 现代振动压路机的特点  6-7
    1．1．2 现代振动压路机采用的新技术  7-9
  1．2 我国振动压路机现状及发展趋势  9-10
    1．2．1 我国压路机现状  9-10
    1．2．2 发展趋势  10
  1．3 课题背景及论文研究内容  10-12
    1．3．1 课题背景  10-11
    1．3．2 论文研究主要内容  11-12
2 智能压路机控制要求  12-23
  2．1 振动压实原理  12-13
    2．1．1 振动压实理论  12
    2．1．2 振动压实的基本原理  12-13
  2．2 振动压路机工作参数与压实效果的关系  13-17
    2．2．1 振动频率与振幅的影响  13-15
    2．2．2 行驶速度的影响  15-16
    2．2．3 振动轴旋转方向的影响  16-17
  2．3 智能压路机控制系统控制功能  17-18
  2．4 智能压路机控制系统具体技术要求分析  18-21
    2．4．1 控制系统需要控制的几个方面  18-19
    2．4．2 各部分具体控制要求  19-21
  2．5 智能压路机控制系统需要处理的信号类型及数量  21-23
3 智能压路机控制系统硬件设计  23-39
  3．1 硬件系统总体设计要求  23-24
  3．2 控制方案总体设计  24-27
    3．2．1 CAN总线技术及其在工程机械中的应用  24-25
    3．2．2 控制方案分析比较  25-26
    3．2．3 控制系统总体方案  26-27
  3．3 控制器设计  27-32
    3．3．1 SPT-K系列控制器简介  27-28
    3．3．2 控制器电器特性  28-29
    3．3．3 控制器针脚分配  29-32
  3．4 显示器设计  32-33
    3．4．1 SPT-X显示器简介  32
    3．4．2 显示器针脚连接  32-33
  3．5 其它硬件设计  33-39
    3．5．1 压实度仪  33-35
    3．5．2 无线通信与GPS定位系统  35-36
    3．5．3 数据采集存储模块  36-37
    3．5．4 常规传感器  37-39
4 智能压路机控制系统软件设计  39-65
  4．1 控制系统软件设计概述  39
  4．2 控制系统各部分工作原理及工作流程  39-48
    4．2．1 STP-K-2023A控制器工作原理  40-41
    4．2．2 各功能模块控制原理及控制流程  41-48
  4．3 控制系统CAN总线通信设计  48-52
    4．3．1 CANOPEN简介  49-50
    4．3．2 EPEC模块CANOPEN通信控制说明  50-52
  4．4 控制系统性能优化设计  52-65
    4．4．1 PID控制原理  52-54
    4．4．2 数字PID控制算法  54-59
    4．4．3 PID参数整定  59-62
    4．4．4 采样周期的确定  62-65
5 控制系统调试  65-84
  5．1 仿真模式下的模拟调试  65-67
    5．1．1 进入仿真模式  65-66
    5．1．2 仿真模式下的调试  66-67
  5．2 现场调试  67-82
    5．2．1 CAN总线软硬件连接  68
    5．2．2 控制器设置  68-72
    5．2．3 控制程序下载  72-73
    5．2．4 控制程序现场调试  73-82
  5．3 调试注意事项  82-84
6 结论  84-86
致谢  86-87
参考文献  87-90
附录Ⅰ 控制系统流程图  90-96

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 道路工程 > 道路建筑施工 > 施工机械与设备 > 路面施工机械 > 路面摊铺机、压路机
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