嵌入式电液比例控制系统在车载工程机械中的应用研究

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1、嵌入式电液比例控制系统在车载工程机械中的应用研究摘要随着微电子技术、智能技术、总线技术、通信技术、机器人技术等的快速发展以及向工程机械领域的不断渗透，现代工程机械正处于机电液一体化、智能化、网络化的崭新的发展时代。作为一种新的液压传动控制技术，电液比例控制将液压系统某些功能集成到电液比例控制器内，简化了液压系统的构成，提高了液压系统动作的稳定性和可靠性。电液比例控制的理论研究和技术的发展将成为工程机械领域发展的一大趋势，是液压工业和控制工程一个新的技术热点和增长点。本文密切结合湖南省2004年度重点科技攻关项目，针对电液比例控制系统在车载工程

2、机械中的应用问题进行了研究与开发。论文介绍了工程机械智能化的研究现状，分析了电液比例控制技术在工程机械中的地位和作用，并对目前国内外的电液比例控制技术的发展现状和趋势进行了概述，研究了电液比例控制技术在车载工程机械的实现方法；根据车载工程机械电液比例控制系统的功能需求，本文构建了一种基于ARM7和µC/OS-Ⅱ的嵌入式电液比例控制系统的体系结构；结合课题的要求对ARM处理器和操作系统进行了具体选型，完成了基于LPC2292MCU的嵌入式电液比例控制系统的硬件设计与研制；成功地实现了µC/OS-Ⅱ在LPC2292MCU的移植，并编写了基于µC/

3、OS-Ⅱ的应用接口函数和用户应用程序；通过适当地划分各任务模块和采用按优先权方式实施多任务调度方案，有效地克服了传统前后台软件在复杂的控制系统中实时性差的问题；针对电液比例控制对象的模型不确定性、非线性、多变量间相互耦合及滞后严重等特点，构建了一种模糊自整定PID控制算法。核心控制器的试验表明，本文设计的嵌入式电液比例控制系统已实现设计需求，具有稳定可靠、操作方便等优点，表明本文所研发成果的有效性和实用价值。关键词：嵌入式；电液比例控制；ARM7；µC/OS-Ⅱ；模糊自整定PIDII硕士学位论文AbstractWiththedevelopme

4、ntandinterpenetrationofmicroelectronics,intelligencetechnique,bustechnique,communication,robottechniqueetcengineeringmachineryisatawholenewintegrated,intelligent,networkages.Asanewhydraulictransmissiontechnology,electro-hydraulicproportionalcontrolthinkingis:somefunctionsof

5、hydraulicsystemareintegratedtoelectro-hydraulicproportionalcontroller,theconstructofhydraulicsystemissampled,andhencethestabilityandsecurityofhydraulicsystemareimproved.Thetheoryresearchandtechnologydevelopmentofelectro-hydraulicproportionalcontrolwillbethedevelopmentdirect

6、ionofengineeringmachinery,anditwillbecomeanotherhotspotofhydraulicindustryandcontrolengineering.CombinedwithasignificantprojectofHunanprovincein2004,theapplicationandresearchofelectro-hydraulicproportionalcontrolsystembaseonengineeringmachineryhasbeenputforword.Firstly,thep

7、aperhasintroducedtheactualityofengineeringmachinery,andanalyzedthestatusofelectro-hydraulicproportionalcontroltechniqueinengineeringmachinery.Secondly,ithasdescribedthedevelopstatusandcurrentofelectro-hydraulicproportionalcontroltechnique,therealizationhasalsobeenmentioned.

8、Accordingtothedemandsofelectro-hydraulicproportionalcontrolsysteminengineeringmach