基于CAN-bus的数字电液控制系统应用研究—硬件设计

发布时间：2022-10-07 21:08

　　本文首先分析了国内外工程机械和控制工程的发展现状，指出进一步提升其中电液控制系统各项性能指标是工程机械技术发展的关键所在，而其中瓶颈就是通信方式和数字信息处理。针对工程机械几种典型的电液控制模块，分析其功能需求，并探讨了其实现的控制方式、控制复杂程度和数据传输和处理的量，经过纵横向比选后，认为基于CAN-bus的数字电液控制系统必将成为下一代工程机械电液控制的主流。在此基础上设计出了通信适配卡、数据采集模块、数字控制模块和由高速开关阀实现控制的液压试验平台，并采用双绞线把基于CAN2.0A通信协议的三个数字模块组成总线系统，再由PC作为主控节点，实现了基于CAN-bus的通用数字电液控制系统，用软件实现了PWM信号输出并很好地实现了高速开关阀的控制。整个系统顺利通过了系统测试模拟试验，动、静态控制特性都达到了预期的效果。通过简单修改其中的管理程序、控制程序和外围驱动电路等控制组成，就能实现增减节点、改变控制对象和控制策略，从而适用于大多数新型工程机械的位置、速度等电液控制组件。 

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第一章 绪论
    第一节 工程机械的现状和发展趋势
    第二节 控制技术的现状及发展趋势
    第三节 研究问题的提出
第二章 电液控制模块在工程机械上的应用分析
    第一节 行使转向及制动通用系统
    第二节 作业控制系统
    第三节 行走系统控制方案设计
    第四节 转向系统控制方案设计
    第五节 故障诊断系统
    第六节 小结
第三章 方案论证
    第一节 CAN总线简介
    第二节 性价比选
    第三节 CAN-bus在工程机械上的应用
    第四节 控制方案的确定
第四章 基于CAN-bus的通用数字电液控制系统硬件设计
    第一节 系统实现
    第二节 SJA1000控制器通信原理
    第三节 通信适配卡设计
    第四节 数据采集模块硬件电路设计
    第五节 数字控制模块硬件电路设计
    第六节 基于PWM的高速开关阀的应用
第五章 基于CAN-bus的通用数字电液控制系统软件分析
    第一节 功能需求分析
    第二节 通信协议分析
    第三节 主要程序实现
第六章 系统测试与应用仿真
    第一节 系统测试
    第二节 模拟试验
    第三节 改进试验方案与仿真
第七章 结论与展望
附录一 参考文献
致谢
后记


【参考文献】：
期刊论文
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[3]USB接口在工程机械状态监测系统中的应用[J]. 熊仁军,翟景旺,姜光明,张宝玉,朱保国.  工程机械. 2003(02)
[4]基于CAN总线的PLC在车辆多任务协同控制中的应用[J]. 祁永庆,董秀林,董伟亮.  工程机械. 2003(02)
[5]CANopen总线协议在摊铺机上的应用[J]. 李冰,戚建,刘国良,贺尚红.  建筑机械. 2003(01)
[6]触摸国际工程机械技术的最前沿——从bauma China 2002展览会看工程机械智能化技术的发展[J]. 焦生杰 ,谭笑颖.  工程机械与维修. 2003(01)
[7]王黎宏 实事求是[J]. 谭笑颖.  工程机械与维修. 2003(01)
[8]PLC控制系统的抗干扰措施[J]. 李飞.  筑路机械与施工机械化. 2002(06)
[9]基于PWM的高速开关阀式电液伺服系统的非线性时域仿真研究[J]. 陆豪,曾思,朱成林,黄玉平,何友文.  机床与液压. 2002(03)
[10]PWM高速开关阀的特性分析与应用研究[J]. 杜巧连,陈旭辉 ,吴文山 ,金向平 ,倪兆荣.  液压气动与密封. 2002(03)



本文编号：3687406