太阳能草坪割草机关键技术的研究

摘要

该论文主要研究太阳能草坪割草机能量管理系统、遥控系统和整机调节嵌入式系统的设计和实现,详尽介绍系统的结构、工作原理及性能,着重阐述了各系统中的软、硬件设计和系统之间通信程序的开发.在深入研究太阳能电池和蓄电池两者匹配关系的基础上,提出能量管理通用充放电平台的概念,在此平台上可实现各种蓄电池的充放电控制.同时,此机采用了遥控系统,改变了传统的人工割草的方式,不仅提高了劳动生产率,而且大大地降低了工作人员的劳动强度.为了使各个系统达到通用性和灵活性,整机采用了基于CAN总线的分布式控制结构,在ARM微处理器上实现嵌入式操作系统,对整机调节与监控.

目录

文摘

英文文摘

1.绪论

1.1概述

1.2国内外太阳能草坪割草机的研究概况

1.3太阳能草坪割草机的关键技术

1.3.1太阳能与电能的转化技术

1.3.2充放电控制技术

1.3.3太阳能草坪割草机的操作模式

1.3.4太阳能草坪割草机的硬件系统

1.4太阳能草坪割草机研究的意义

1.5本论文主要的研究工作

2太阳能草坪割草机总体设计

2.1太阳能草坪割草机的设计要求

2.2太阳能草坪割草机的基本结构

2.2.1电机的驱动方案

2.2.2太阳能草坪割草机总体结构设计

2.3太阳能草坪割草机的控制系统结构

3.太阳能草坪割草机能源系统

3.1太阳能电池基本原理及封装

3.2太阳能电池和蓄电池的容量匹配

3.2.1影响太阳能电池和蓄电池匹配的因素

3.2.2太阳能电池的输出特性

3.2.3蓄电池和太阳能电池容量匹配计算

4太阳能草坪剖草机动力能源管理系统

4.1动力能源管理系统的结构

4.2蓄电池荷电状态(SOC)的检测

4.2.1 SOC检测的意义

4.2.2传统SOC预测方法及其缺陷

4.2.3 SOC估测的综合法

4.2.4 SOC估测的实现

4.3充电控制技术

4.3.1蓄电池充电控制过程

4.3.2快速充电终止的控制方法

4.3.3充电硬件平台的实现

4.3.4控制算法的实现

4.4放电控制技术

5太阳能草坪割草机遥控系统

5.1遥控的基本概念

5.2遥控系统的基本组成

5.3遥控器与割草机的通信

5.3.1无线电通信模块

5.3.2无线通信协议的制定及校验

5.3.3遥控器与割草机的无线通信实现

5.3.4太阳能草坪割草机无线控制的实现

6太阳能草坪割草机控制系统软硬件的实现

6.1太阳能草坪割草机控制系统硬件的实现

6.1.1嵌入式硬件系统的介绍

6.1.2 CAN总线通信的实现

6.2太阳能草坪割草机电机驱动模块设计

6.3太阳能草坪割草机软件的实现

6.3.1嵌入式实时操作系统

6.3.2 UC/OS操作系统的移植

6.3.3 UC/OS操作系统的用户程序的建立

6.3.4太阳能草坪割草机实时系统软件的实现

结论

致谢

参考文献

附录C语言程序