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基于嵌入式MCU的变转速液压测控系统

发布时间:2018-08-17 16:45
【摘要】:变转速液压技术作为一种新型节能传动方式,它可以降低整个系统的能量损失,能够提高整机的效率,在液压系统中具有广泛的应用前景。目前,高端嵌入式系统具有操作系统内核精小、模块化程度高、支持多任务处理等功能,但应用于控制目的时,MCS-51功能已足够强大,能够满足控制领域中多数场合的要求。为了更好地将变转速液压技术得到应用,论文中设计了一套以嵌入式MCU为核心的测控系统,对变转速泵控马达调速系统的主要参数进行实时采集、显示及控制。 通过对变转速液压系统组成结构与工作原理的分析,理清了液压系统中各传感器的输出信号类型与比例溢流阀、比例方向阀、变频器的控制信号类型,从而确定了测控系统的总体结构和功能。论文详细阐述了测控系统硬件设计和上下位机软件设计。测控系统硬件主要包括嵌入式MCU最小系统、A/D采集模块、D/A输出模块、USB通信模块及信号调理电路等。利用Protel99SE设计了测控系统的原理图和PCB图,并加工电路板焊接了电子元器件,制作出了硬件实物。测控系统的上位机监控软件主要包括通信模块、波形显示模块等。测控系统的下位机软件包括系统主程序、A/D模块子程序、D/A模块子程序、USB通信子程序等。采用WAVE软件和伟福仿真器对各子程序进行了联机调试,现场可以采集数据,并将数据通过USB接口送给上位机,说明硬件和软件设计可行,可以采集和显示变转速液压系统的动态参数。 通过对设计出的硬件和上下位机软件的调试,该测控系统测试数据准确,可以实现数据采集、显示及信号控制,为变转速液压继续的深入研究提供一个良好的研究平台,对MCU在液压系统中的应用有一定的实际意义。 图[83]表[15]参[49]
[Abstract]:As a new type of energy saving transmission technology, variable speed hydraulic technology can reduce the energy loss of the whole system and improve the efficiency of the whole machine. It has a wide application prospect in hydraulic system. At present, the high-end embedded system has the functions of small kernel, high modularization and multi-task processing. However, when it is applied to the control purpose, the function of MCS-51 is strong enough to meet the requirements of most situations in the field of control. In order to better apply variable speed hydraulic technology, a set of measurement and control system based on embedded MCU is designed in this paper. The main parameters of variable speed pump controlled motor speed regulating system are collected, displayed and controlled in real time. By analyzing the structure and working principle of hydraulic system with variable rotational speed, the output signal types of each sensor and the control signal types of proportional relief valve, proportional directional valve and frequency converter in hydraulic system are sorted out. Thus, the overall structure and function of the measurement and control system are determined. The hardware design and software design of the measurement and control system are described in detail. The hardware of the measurement and control system mainly includes the embedded MCU minimum system A / D acquisition module D / A output module MCU communication module and signal conditioning circuit. The principle diagram and PCB diagram of the measurement and control system are designed by using Protel99SE. The electronic components are welded to the circuit board and the hardware is made. The monitoring software includes communication module, waveform display module and so on. The software of the lower computer of the measurement and control system includes the main program of the system, the subprogram of the A / D module and the subroutine of the D / A module and the USB communication subroutine, etc. The WAVE software and the Defoe simulator are used to debug the subprograms online. The data can be collected in the field and sent to the host computer through the USB interface, which shows that the design of hardware and software is feasible. Can collect and display variable speed hydraulic system dynamic parameters. By debugging the designed hardware and the software of the upper and lower computer, the test data of the measuring and controlling system are accurate, and the data acquisition, display and signal control can be realized, which provides a good research platform for the further research of variable speed hydraulic pressure. It has certain practical significance for the application of MCU in hydraulic system. Figure [83] Table [15] Ref [49]
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH137

【参考文献】

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本文编号:2188276

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