基于激光扫描传感器的自动找平系统软件开发研究

摘要

沥青混合料摊铺机是铺设沥青路面的专用机械，它将拌制好的混合料按照一定的宽度、厚度、压实度和平整度均匀的摊铺在路面基层上。而沥青路面的摊铺平整度质量主要由找平系统来控制，尤其在摊铺高速公路和一级公路沥青路面中，选择适宜的找平方式极为重要，它是获得优良沥青路面的可靠保证。 本论文结合高等级公路发展对路面平整度要求越来越高的现实需要，分析了摊铺机自动找平工作原理及影响因素，分析比较了接触式与非接触式以及激光与超声波自动找平系统的特点，通过对激光传感器和单片机的研究，确定了基于ATMEGA128单片机的激光找平控制系统方案，并采用数字滤波算法处理数据和PID控制输出。在Code VisionAVR的平台上采用C语言和模块化设计方法完成了程序设计，并使用Labview实现了对控制系统采样扫描点和数据处理的仿真，可视化地展示了控制过程。 论文通过仿真，验证了激光传感器的采样优势，并在数据处理过程中实现了找平系统的最优化控制。

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第一章绪论

1.1课题的提出及意义

1.2国内外摊铺机发展情况及技术现状

1.2.1机电液一体化摊铺机已成主流

1.2.2自动调平装置成为重要特性

1.3智能化发展新思路

1.3.1 CAN总线技术

1.3.2 GPS技术

1.4摊铺机自动找平系统发展状况

1.4.1自动找平控制系统控制形式的发展状况

1.4.2自动找平控制系统传感器的发展状况

1.4.3目前在国内应用较多的找平系统

1.5论文研究的主要内容

第二章摊铺机自动找平控制系统原理及分析

2.1浮动式熨平装置结构及其受力分析

2.2自动找平电液系统介绍

2.2.1高速开关阀的引入

2.2.2电磁阀的控制模式

2.3影响自动找平系统控制精度的因素

第三章非接触式自动找平控制系统选用与设计

3.1自动找平控制系统传感器选择

3.11传感器形式比较

3.12激光传感器与超声波传感器性能、结构的比较

3.2激光传感器的选用

3.2.1对激光器的要求

3.2.2激光器技术参数

3.3控制方案确定

3.3.1控制系统的基本要求

3.3.2控制参数的确定

3.3.3控制方案介绍

3.3.4系统控制算法

第四章自动找平数字控制器软件设计

4.1单片机简介及选用

4.2系统的软件设计

4.2.1软件设计流程介绍

4.2.2软件系统方案

4.2.3程序流程图

4.2.4 LCD点阵设计

4.2.5控制器界面设计

4.3系统仿真设计

4.3.1仿真软件LABVIEW简介

4.3.2控制过程的仿真设计

4.4 小结

结论与展望

参考文献

附录

攻读硕士期间发表的论文

致谢