380T全液压无轨铁水罐运输车智能控制系统研究

摘要

无轨铁水罐运输车是应用于冶炼企业(高炉--转炉/电炉)炼钢生产线上的主要设备，实现了高温铁水的公路化运输。但是铁水罐运输车工况具有多粉尘、高噪音、高温、连续不间断作业等特殊性，因而就需要运输车的控制系统具有灵活、快速、准确、智能等特点，因此研究其智能控制系统就变得尤为重要。本文首先对380T全液压无轨铁水罐运输车控制系统各部分功能需求进行分析,并把该智能控制系统分液压控制系统、人机交互系统、称重系统为三个部分进行研究。本文所做的主要工作及取得的研究结果如下：　　1、在液压控制系统中讨论了液压驱动和发动机控制，重点研究了液压悬架举升控制系统并推导出其传递函数。针对液压悬架举升控制系统要求精度高、响应快的特点，文中研究采用模糊PID控制方法，并在MATLAB/Simulink下进行了相应的仿真，证实了采用模糊PID控制较传统PID控制在动态性能上有明显改善。　　2、在人机交互系统中研究一种基于CAN总线实现车辆设备之间的互动交流、故障诊断、数据传递。探讨了人机交互系统的组成结构及硬件设备，研究了CAN总线帧结构并基于PROSYSD1131软件设计CGM显示器CAN控制器的收发机制，最后通过CG-Designer软件设计了铁水罐运输车人机交互的窗口，实现人机互动，提高了车辆智能化程度。　　3、在称重系统中旨在研究一种新型的称重方法，该方法通过测量铁水罐运输车液压悬架系统的压力和悬架拐臂角度，并经过MCU采样和相应的算术运算及误差处理措施实现对铁水车的称重功能。为了便于观察称重数据，文中还设计四位重量数码显示管的硬件电路。由于该方法误差较大，需通过调试阶段精确化校核后精度可控制在1％FS以内，既可满足本文研究工艺的需要，又降低了称重系统的资金投入并简化流程以及降低运营维护的难度。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外无轨铁水罐运输车研究现状及水平

1.3 论文主要研究内容

第二章 380T全液压无轨铁水车智能控制系统总体设计

2.1 控制系统功能分析

2.2 控制系统方案设计

2.3 本章小结

第三章 液压悬架举升模糊PID控制研究

3.1、液压悬架举升控制系统原理

3.2 液压悬架举升控制系统传递函数

3.3、液压悬架举升模糊PID控制器研究

3.4 基于MATLAB/Simulink的悬架举升控制系统仿真

3.5 本章小结

第四章 人机交互系统设计及实现

4.1 CAN总线

4.2 铁水罐运输车人机交互系统的组成

4.3 人机交互系统程序实现

4.4本章小结

第五章 称重系统研究及实现

5.1 称重系统组成及液压悬架承载研究

5.2铁水罐运输车称重系统实现研究

5.3 称重数码显示研究

5.4本章小结

第六章 结论与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

附件一:读研期间发表的论文和专利：

附件二：CGM5.7显示器源程序

附件三：称重数码显示源程序