基于CAN总线的前移式叉车控制系统研究

摘要

用控制器局域网(CAN)装备电动车辆的控制系统是当今国际上最新控制技术之一,基于CAN总线的前移式叉车控制系统成为国际上各大叉车制造公司的研究热点.该文通过对CAN总线通讯协议及前移式叉车控制系统关键技术的研究,设计了基于CAN总线的前移式叉车控制系统.在硬件方面,设计了CAN接口单元、电子转向控制单元和集成操纵控制单元.CAN接口单元采用通用的CAN总线控制器和收发器,因而具有较高的性能价格比.电子转向控制单元采用闭环控制技术,控制精度高.集成操纵控制单元采用脉宽调制技术,取得良好的节能效果.在软件方面,设计了CAN总线应用层通信协议和电子转向控制单元软件.CAN总线应用层通信协议是CAN总线应用层软件设计的基础,论文采用地址标识的方法,使标识符域允许CAN总线仲裁,同时按照地址对消息的类型进行分类和编码.为了确保消息被正确的模块接收,我们采用了一种激励和响应消息的补充协议.电子转向控制单元软件采用中断方式实现,论文主要对电子转向的控制规律进行深入研究,提出了满足实际需要的控制方案.利用对关键技术的研究成果,研制了基于CAN总线的前移式叉车样机.通过对样机的试验和使用,证明该控制系统具有较高的技术水平和实用价值.

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致谢

前言

第一章绪论

1.1 CAN总线概述

1.2 CAN总线的特点

1 3前移式叉车控制系统技术水平现状及本文主要内容

1.3.1前移式叉车控制系统国内外技术水平现状及发展趋势

1.3.2本文的主要内容

第二章CAN总线的通信协议

2.1 CAN总线的通信方式

2.2 CAN总线的物理层协议

2.2.1物理层功能模型

2.2.2位编码/解码

2.2.3同步

2.3 CAN总线的数据链路层协议

2.3.1逻辑链路控制(LLC)子层

2.3.2媒体访问控制(MAC)子层

第三章基于CAN总线的前移式叉车控制系统硬件设计

3.1概述

3.2前移式叉车控制系统硬件总体结构

3.3 CAN接口单元硬件设计

3.4电子转向控制单元硬件设计

3.5集成操纵控制单元硬件设计

3.6安全保护环节设计

第四章基于CAN总线的前移式叉车控制系统软件设计

4.1控制系统软件总体结构

4.2 CAN总线应用层通信协议设计

4.2.1概述

4.2.2基本消息结构

4.2.3标识符域

4.2.4数据域

4.2.5报文定时和应答

4.3 CAN总线节点通信软件设计

4.3.1初始化程序设计

4.3.2发送程序设计

4.3.3接收程序设计

4.4电子转向控制单元软件设计

4.4.1软件结构

4.4.2控制规律研究

4.4.3可靠性设计

第五章控制系统试睑结果及本文总结

5.1控制系统试验结果

5.2本文工作总结

参考文献

附录