行走机械嵌入式分布控制系统的开发研究

摘要

轮胎式行走机械是一类体积较大、可实现大负载的工程机械，一般采用全液压驱动，整机性能的增强不仅要依靠不断优化的机械机构及液压驱动系统，同时拥有一套全面的、可靠的智能控制系统成为提高行走机械整体性能的关键。对于行走机械应用的日趋广泛，开发一套智能控制系统有重要的现实意义。
　　本文详细分析了液压驱动系统的控制特点和行走机械的各功能控制特点及实际施工工况，确立了以分布式结构为模型的软硬件体系，并应用CAN总线通讯技术建立可靠的、实时的通讯网络，在此基础上初步规划了整车的基本功能。
　　选用非常流行的嵌入式系统RC系列控制器作为控制核心，根据网络拓扑结构对整车控制区域进行划分。并依据集中管理、分散控制的思想确定主从控制节点，然后对每个节点所在电气控制柜进行元器件选型和电气原理图的设计。
　　进一步细化系统的各部分功能及其控制结构，对可能出现的误操作等具体故障增加判断和报警处理机制。在BODAS开发平台上设计主控制器的规划层程序和各从节点的控制程序，同时开发实现对整车监控的人机交互界面。
　　对整个系统的功能进行现场调试，对比试验结果，分析出现的各种问题，逐步完善控制系统。

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第1章 绪 论

1.1 课题的来源与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本课题的主要研究内容

第2章 行走机械的驱动与控制特点

2.1 行走机械的驱动方式

2.2 行走液压系统

2.3 行走机械的控制特点

2.4 本章小结

第3章 基于嵌入式的控制系统方案

3.1 基于分布式系统的控制研究

3.2 现场总线技术

3.3 建立链式网络拓扑结构

3.4 整车功能规划

3.5 本章小结

第4章 控制系统的软硬件设计

4.1 硬件系统设计

4.2 软件系统设计

4.3 监控系统设计及实现

4.4 本章小结

第5章 系统实验研究

5.1 实验简介

5.2 脉宽调制输出(PWM)

5.3 车轮零位标定

5.4 定速巡航PID算法实现

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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