汽车起重机安全监控系统的研究与开发

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1、硕十学位论文摘要汽车起重机是工程机械中广泛运用的施工设备，它的安全问题，直接关系到现场施工人员的人身安全和工程的效率。然而近年来我国大、中城市工程机械死亡事故居高不下。因此，为了保证和提高汽车起重机安全作业，研究与开发汽车起重机安全监控系统具有十分重要的意义。本文首先论述了国内外工程机械安全保护装置的现状及存在的问题，重点对目前起重机安全监控装置(力矩限制器)功能和可靠性方面存在的不足进行了分析研究；其次对汽车起重机安全监控的原理和检测吊重的方法(检测钢丝绳张力法、检测油缸压力法)进行了深入的探讨，指出了两种检测方法存在的问题；再次详细论述了生产过程静态数学模型的建立、评价

2、和检验方法，为本文汽车起重机安全监控系统数学模型的建立打下了理论基础。在此基础上，本文提出了一种基于力矩平衡原理和最小二乘法建立的汽车起重机数学模型，并通过MATLAB验证了模型的可靠性对模型的参数进行了优化和线性拟合。最后运用上述研究成果，成功设计了一种基于16位单片机(80C196)和可编程单片机外围芯片(PSD813F2)的汽车起重机安全监控系统，描述了其设计原理和总体结构，分单元给出了元器件选择方案、硬件电路图，列出了主程序及主要子程序流程图，研究并具体实现了监控系统的抗干扰措施。该安全监控系统已经小批量试生产，经用户实际运行情况的反馈，证明了该系统具有可靠性高、测

3、量精度高、适用范围广泛、维护调试方便、抗干扰能力强等特点，表明了本文研究成果的有效性和应用价值。关键字：汽车起重机；安全监控；数学模型；参数；CAN汽车起蕈机安令!睦控系统的研究’j开发AbstractAutocraneisaconstructfacilitywidelyappliedinmechanismengineering．Itssecurityproblemiscloserelatedwithworkers’lifeandefficiencyoftheengineering．Whiletherestillisahighscoreofmechanismengineer

4、ingdeadaccidentinourcountry．Thereforeithasgreatsignificancetodeveloptheautocranesecuritymonitorsystem．Firstly,thispaperdiscussesthecurrentconditionsandproblemsofthemechanismengineeringsecurityprotectionequipmentinnativeandforeigncountries，especiallyfocusoninvestigatingandanalyzingtheshorta

5、geinfunctionsandreliabilityofcranesecuritymonitorequipment．Secondly,thispaperdeeplydiscussesthesecuritymonitor’Sprincipleandtwokindsofmethodsofmeasuringtheweight，pointouttheproblemsinthemethods．Thirdly，thereisaprinciplefoundationofautocranesecuritymonitorsystem’Smathematicsmodelafterdepict

6、inghowtoestablish，estimateandtesttheproduceprocessstaticmathematicmodel．Basedonthetheoryofmomentbalanceandleastsquaremethod，thispaperbringsoutanautocranemathematicmodel．Italsoteststhemodelreliability,optimizeandregresstheparametersusingMATLAB．Atlast，theauthordesignedanautocranesecuritymoni

7、torsystembasedon16bitsinglechipcomputer(80C196)andFPGA(PSD813F2)usingtheresearchfruitabove．Thereareprinciplesofthedesign，wholestructure，components’choicescheme，hardwarecircuitdiagramofseparateunitinthelastchapter．Theauthoralsolisttheflowchartofmainprogramandvi