基于ARM的高空作业平台控制系统研究

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1、摘要电气控制系统作为高空作业车的大脑，主要起安全保护功能和监控功能，其性能和功能对整车的品质有着重要的影响，为了减小高空作业车在使用过程中存在的安全隐患，设计更安全可靠的电气控制系统显得尤为重要，本文在分析自行伸缩臂式蜘蛛型高空作业平台结构、功能、液压系统的基础上，根据整车的使用要求、动作控制和约束逻辑，设计了基于ARM嵌入式系统的高空作业平台电气控制系统，主要研究内容如下：(1)分析了自行伸缩臂式蜘蛛型高空作业平台的机械结构和功能、各部位动作之间的约束关系；研究了高空作业平台的液压控制系统，对行走驱动与转向、支腿

2、动作、回转装置、大臂伸缩、大臂变幅、小臂变幅、吊篮回转、吊篮水平调节等动作回路进行了详细地分析，在此基础上，确定了控制对象和控制过程。(2)研究了高空作业平台控制要求，从安全使用的设计思想出发，把电气控制分为安全检测与调节、动作约束条件两部分，并细化了高空作业车各结构部分的动作控制要求，保证了设计方案的可行性和可靠性。(3)设计了基于CAN总线的分布式ARM控制器检测与控制系统，根据使用功能和安全操作的要求，把系统设计为吊篮控制器、远程控制器、主控制器等3个子系统，采用CAN总线实现3个子系统之间的通信和信号采集；

3、设计了3个控制器的硬件电路、过程通道接口以及CAN总线接口，开发了基于嵌入式操作系统．c／os．II的应用程序，实现了高空作业车安全可靠的使用要求。(4)在电气控制系统基础上，扩展了基于ARM嵌入式系统的高空作业车行车记录仪，可以对高空作业车的工作状态进行实时记录，并对故障数据进行特殊记录，为监测设备状态和故障分析提供了依据。关键词：高空作业平台，ARM控制器，CAN总线，嵌入式操作系统，控制系统，行车记录仪·国家科技支撑计划项目s高大空间建筑工程安装维护设备技术与产业化开发(编号。2∞8队J09∞6)iAbstr

4、actsAsthebrainofaerialworkplatform(AWP)，electricalcontrolsystemmainlyhasthefuntionofprotectionandmonitoring．ItsperformanceandfunctionalityhasanimportanteffectonthequalityoftheAWEInordertoreducetheplatformunsafetyproblemsexistinginoperation，itisnecessarytodesig

5、namoresafeandreliableelectriccontrolsystem．Basedonanalyzingthestructure，performanceandhydraulicsystemofaerialworkplatform，aARM—basedembeddedelectricalcontrolsystemofaerialworkplatformisdevelopedinthisthesisaccordingtoitsusage，motioncontrolandconstraintlogic．Th

6、emaincontentsareasfollows：(1)Mechanicalstructure，functionandconstraintsrelationshipbetweenactionsoftheAWPareanalyzedfirstly．ThentheprecipleoftheAWPhydrauliccontrolsystemisstudied，andhydrauliccircuits，suchasdrivingandsteeringofwalking，legmovements，rotarydevices

7、，largetelescopicboom，luffingarm，rotatingbasket，andbasketlevelofregulation,aredealt、航threspectively．Ontheabovebasis，controlobjectsandprocessesofthe愀aresettleddown。(2)ByinvestigatingtheAWPcontrolrequirements，thecontrolsystemaredesignedastwopartsintheviewofsafewo

8、rking．oneisfortheAWPsafetydetectionandcontrol，anotherisforoperationconstraintandprotection．Inaddition，wefurtherrefinetherequirementsofmotioncontrolforeverycomponenttoensurethefeasi