基于ARM的液压模拟加载系统的设计

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1、液压气动与密封／2013年第07期基于ARM的液压模拟加载系统的设计高立龙，王新晴，蒋文峰(解放军理工大学，江苏南京210007)摘要：针对大型工程机械液压实物加载困难、加载精度低的问题，该文设计了基于ARM的液压模拟加载系统，该系统集模拟加载、传感器信号采集、GPRS无线传输、数据分析处理、神经网络控制于一体，通过液压系统压力信号的动态反馈，利用神经网络PID控制，动态调节电液比例溢流阀的开度大小．实现了液压系统的精确模拟加载。关键词：模拟加载；ARM；嵌人式系统；HD控制中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1008—0813(2013)07

2、—0006—03TheStudyofHydraulicLoadSimulationSystemBasedonARMGAOLi-long，WANGXin-qing，JIANGWen-feng(PLAUniversityofScienceandEngineering，Naming210007，China)Abstract：Fortheproblemofhydraulicrealloadingdifficultandlowloadingprecision，thispaperdesignsthehydraulicloadsimulationsystembased

3、onARM，thissystemusesanalogloadsensorsignalacquisition，GPRSdataconvey，dataanalysisandtheneuralnetworkcontro1．throughthedynamicfeedbackofthehydraulicsystempressuresignal，usingtheneuralnetworkPIDcontroltoadjusttheopensizeoftheelectro—hydraulicproportionalrelief，realizingtheaccurates

4、imulationofthehydraulicsystemload．Keywords：simulationload；ARM；embedsystem；PIDcontrol0引言加载系统的监测管理端．它汇总所有现场控制器的压力、温度、流量数据，完成数据存储、处理和系统总体配液压加载具有功率一质量比大，功耗相对比较低、置等功能现场控制器采用的是ARM嵌人式系统．完成加载力稳定性好且大范围无级可调、自润滑寿命长、易控制量的输出、信号的采集及数据的传输。模拟加载阀实现加载力的安全保护、便于控制自动化的实现等诸块主要完成油路压力的调节．实现液压系统负载的模多优点．是

5、各种大中型装置中进行加载的首要选择，并拟远程客户端采用通用PC机．也可根据实际情况采被广泛应用⋯。但在实际加载过程中．液压加载多用实用便携式ARM系统控制器与远程客户端通过GPRS物加载来完成．导致液压系统的检测精度低．无法实现进行数据通讯。模拟加载系统结构框图如图1所示。油路的直接加载本文利用ARM嵌入式系统搭建了液压模拟加载系统．通过调节电液比例溢流阀的溢流压力[21．使液压缸输出相应的加载力。同时采集液压系统的压力、温度、流量参数，实时监测液压系统的运行状态并反馈给液压加载系统．最后通过神经网络PID控制．实现了液压系统的快速精确加载该方法解决了实

6、物加载质量大、操作复杂、精度低的问题，为液压系统检测提供了图1模拟加载系统新的思路1．1ARM现场控制器1模拟加载系统总体结构模拟加载系统采用嵌入式系统作为现场控制器现场控制器主要完成压力、温度、流量的数据采集嵌入式硬件系统采用核心板和底层板分离的模式。如与压力调控设施的直接调控功能。远程客户端是模拟图2所示。核心板主要由处理器$3C6410A、FLASH、SDRAM等核心部件组成。底层板由各种扩展卡槽、收稿日期：2013一O1一O8RS232、D／A转换模块、GPRS模块等扩展部件组成，便作者简介：~(1988一)，男，山东临沂人，硕士研究生，研究方向

7、：机械故障诊断与检测。于与其他设备连接6HydraulicsPneumatics&Seals／No．O7．2013输．GPRS模块与ARM现场控制器和远程客户端通过RS232进行连接所以本文选用SIMCOM公司的SIM300模块．并开发了相关的串口连接电路。SIM300模块的默认波特率l15200．集成了串口通讯模块的组件．通过它可以直接通过DB9插座与控制器和远程客户端的DB9插座进行连接[2】vcc图2控制器硬件组成1．2数据采集系统UlO0213IC1002数据采集系统主要包括两个三线制压力传感器、EX1035[~~g一个温度传感器、一个流量传感器

8、。压力传感器安装在REFIN脚TT液压油路进、出油口，对压力信号进行采集。温度和