基于CAN总线的调平控制系统设计文献综述

 2023-08-07 11:55:29
  1. 文献综述(或调研报告):
  2. 调平技术综述

调平是通过控制平台支撑腿的伸缩来调整车载平台的水平度,使平台所在平面达到指定水平精度要求的一种技术。以往国内雷达天线座车主要采用手动调平方法。调节时间长、水平精度低,操作难度大,且需要多人配合操作[1]。近年来,车载雷达座车的调平采用了自动调平系统,其中主要有机电调平系统和液压调平系统[2-4],大大缩短了调平的时间,提高了调平的精度,只需要启动电源即可完成全部架设与调平。

目前主要的调平平台从结构设计上分为三点式、四点式和多点式[5]。三点支撑是最简单的,自动调节方便,而稳定性和抗倾覆能力差;四点式由于支撑点增多,支撑刚度显著提高,缺点在于会产生“虚腿”的问题,比起三点更容易侧翻。多点支撑摒弃了前两者的缺点,但由于多点的引用,几何结构增多,算法也更加复杂[6][7]。目前雷达座车根据其平台特点,一般采用四点支撑。而现阶段用来解决虚腿问题,可以采用为支撑腿增加受力检测装置[8],或者采用双闭环控制方法以获得快速平稳的调平方法[9]。

  1. 调平控制系统综述

车载雷达调平系统一般采用液压调平技术,主要由动力源、控制阀站、调平腿和液压管路组成。该系统由交流伺服电机和液压泵供电,并通过对相关液压阀的控制进行工作调整[10],调平液压系统图如图1所示,首先启动液压泵2 ,同时给电磁换向阀9、14通电,使增压器11右移,产生高压油。当达到设定压力时,液压缸20(4个)解锁 ,压力继电器10发出电信号使电磁阀14断电并使换向阀16通电。这时,泵输出油液经电磁换向阀14、16 ,打开单向阀18和液控单向阀 17 , 打开液压锁19 ,进入4个液压缸20。此时,阀16左位接入系统,液压缸两腔连通, 4个支腿差动快速着地[11]。雷达车使用的液压泵利用PLC系统控制伺服电机的转速,进而控制泵中液体输出流量,最终完成机械腿调平的调整。雷达车中液压系统的最大压力由溢流阀控制,以防止系统失效。

1、6 、23.过滤器 2.液压泵 3.溢流阀 4.压力计 5 、8、12、18 、24.单向阀 7.减压阀 9 、14 、16.电磁阀 10、15.压力继电器 11.增压器 13.电液伺服阀(4个) 17.液控单向阀(4个) 19.液压锁(4个) 20.液压缸(4个) 21.手动换向阀 22.手动泵

雷达调平控制系统的结构也逐渐从集中控制方式向分布控制方式转变。集中控制方式如图2,通常是将所有功能需求集成到一起,排线较多,使得整个系统结构庞大复杂,不利于调试分析;分布控制方式如图3所示,通过总线结构连接各个功能模块,各个模块功能独立单一,为模块设计标准的接口形式可以使其更具有通用性[12],从而提高系统结构的灵活性,即可以根据需求任意增减功能组成所需要的系统。因此,采用嵌入式系统和模块化的方法来设计雷达调平控制系统,不仅使整个系统便于安装调试和快速定位故障位置,而且有利于提高系统的可扩展性,使整个控制系统的管理更加科学、控制效果更好[13]。

图2 集中式调平控制系统 图3 分布式调平控制系统

控制系统常用的组控单元包括PLC(可编程逻辑控制器)、单片机、DSP、ARM,雷达调平控制系统一般采用单片机、ARM等作为控制核心,而分布式调平系统以其低成本、高灵活性、高操作性成为首选的PLC系统。在分布式控制系统中,CAN作为一种高可靠性的现场总线,广泛应用于车载设备。

3.CAN总线综述

Controller Area Network(简称CAN),是ISO国际标准化的串行通信协议。它最初是由罗伯特·博什(Robert Bosch)开发的,用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信协议[[1]4]。它是基于开放系统互连模型,提高了实时性。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。