【摘要】： 裝載機(jī)是一種使用非常普遍的土方施工機(jī)械,也是公路鐵路上用于散狀物料裝卸的主要機(jī)種之一。目前,車載自動稱重儀越來越多地被用于裝載機(jī)裝卸作業(yè)時對物料的動態(tài)稱重。但是由于裝載機(jī)作業(yè)環(huán)境一般比較惡劣,操作人員操作具有任意性,工作裝置在工作時具有振動性且會受到慣性沖擊,同時多鉸鏈機(jī)構(gòu)摩擦力的大小具有隨機(jī)性,所以,具有較高稱重準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性的自動稱重儀實現(xiàn)難度較大。同時市場上的自動稱重儀普遍存在稱重精度低、人機(jī)界面不人性化、經(jīng)常需要調(diào)試標(biāo)定、對操作人員有較多操作要求等缺陷。據(jù)此,本課題擬對自動稱重儀系統(tǒng)進(jìn)行全面研究,并設(shè)計一套有較高稱重精度和可靠性的、具有友好人機(jī)界面的自動稱重儀系統(tǒng)。 本課題對國內(nèi)外現(xiàn)有自動稱重儀稱重方案和理論進(jìn)行了調(diào)研,結(jié)合典型ZL50型裝載機(jī)的系統(tǒng)與典型工況,提出了一套基于卡特彼勒稱重算法模型的改進(jìn)型分區(qū)間固定角度預(yù)標(biāo)定稱重算法。同時提出了一種分段搜索有效勻速段的方案用于解決動臂角加速度帶來的慣性力問題。此外,本課題對一種多項式回歸算法進(jìn)行了研究,并將之運用于動態(tài)稱重過程的數(shù)字濾波。對于稱重系統(tǒng)的動態(tài)補(bǔ)償問題,本課題分別從速度、偏載以及溫度等方面進(jìn)行分析,并給出了相應(yīng)的解決方案。對于離散數(shù)據(jù)的插值問題,本課題采用了一種結(jié)合最小二乘擬合的Akima插值算法。 基于對算法和應(yīng)用需求的考慮,本系統(tǒng)設(shè)計了S3C44BOX核心主機(jī)系統(tǒng),同時建立了基于MODBUS協(xié)議RS-485總線的dsPIC33FJ12MC201核心數(shù)字傳感器網(wǎng)絡(luò)；然后移植了嵌入式RTOS(Real Time Operating System,實時操作系統(tǒng))μc/OS 2.76與嵌入式GUI(Graphical User Interface,圖形用戶界面)系統(tǒng)μc/GUI 3.90a,實現(xiàn)了自定義的漢字字庫與中文輸入法,然后對系統(tǒng)的通信接口程序進(jìn)行了設(shè)計,接著基于FSM(Finite State Machie,有限狀態(tài)機(jī))理論設(shè)計了系統(tǒng)核心稱重程序框架及其上層程序；最后,本課題建立了一套具有兩級管理權(quán)限的HMI(Human Machine Interface,人機(jī)接口)系統(tǒng)。 經(jīng)過在陜西省韓城市某煤礦的稱重實驗,結(jié)果證明本課題建立的自動稱重儀系統(tǒng)具有較好的稱重精度、較高的稱重穩(wěn)定性以及良好的可操作性,值得進(jìn)行推廣應(yīng)用。
【圖文】：

第1章緒論。另外大部分國外產(chǎn)品的資料和人機(jī)界面均是外文，司機(jī)昂貴，在國內(nèi)的推廣受到了明顯的制約。.而國內(nèi)的產(chǎn)品也呀卜止‘·方面進(jìn)行進(jìn)一步研究和完善，以滿足正常工作要求。在應(yīng)用價值的裝載機(jī)稱重系統(tǒng)就顯得非常重要和急迫。

國內(nèi)也進(jìn)行了相關(guān)研制和開發(fā)，市場常見的有杭州萬泰衡器工業(yè)有限公司生產(chǎn)的TZ000型(見圖 1.2)、河南今邁科技發(fā)展有限公司的加一T30的型和JM一T700o型(見圖1.3)、丹東星翰測控工程有限公司生產(chǎn)的裝載機(jī)電子稱重器、成都衡德科技有限公司生產(chǎn)的結(jié)算型裝載機(jī)秤等。在當(dāng)前測量領(lǐng)域，動態(tài)測量由于受非線性、慣性沖擊以及隨機(jī)干擾等因素的影響，研究尚處于初級階段，但針對應(yīng)用場合的不同，新的研究成果不斷涌現(xiàn)。裝載機(jī)載質(zhì)量動態(tài)測量的研究還比較滯后，主要原因是裝載機(jī)工作機(jī)構(gòu)本身受力的復(fù)雜性，以及工作場合的惡劣性導(dǎo)致難以建立起準(zhǔn)確的動力學(xué)模型。目前以美國卡特彼勒公司和日本川崎公司裝載機(jī)質(zhì)量測量系統(tǒng)的動力學(xué)模型最具代表性，但這些基礎(chǔ)模型普遍存在很多實際應(yīng)用問題，需要對其進(jìn)行進(jìn)一步完善和優(yōu)化才能應(yīng)用于實際系統(tǒng)陰。此外，在市場現(xiàn)有產(chǎn)品的使用過程中，很多稱重儀器普遍存在人機(jī)界面不人性化、操作復(fù)雜、性價比小、維修難度大、經(jīng)常需要調(diào)試標(biāo)定等缺陷，，因而不能得到市場實踐
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH243;TH715.1

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本文編號：2681781