本文關(guān)鍵詞：大型挖掘機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)研制

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【摘要】：電動(dòng)挖掘機(jī)在露天采礦、水利建設(shè)及基建施工等領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用,是土石開(kāi)挖的主要機(jī)械設(shè)備,也是工程機(jī)械十六大類(lèi)產(chǎn)品之一。當(dāng)前電動(dòng)挖掘機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)仍有部分采用模擬電路,該線路存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抗干擾性和靈活性差等缺點(diǎn)。本課題首先闡述了挖掘機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究概況,闡明當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的科研工作者在研究全數(shù)字化勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí),采用了不同類(lèi)型的微處理器和控制算法,微處理器主要有單片機(jī)、ARM和DSP。針對(duì)不同的工況,產(chǎn)品采用單CPU、多CPU和模數(shù)混合系統(tǒng)三種等,大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率�？刂扑惴ǚ矫�,主要有PID算法、自適應(yīng)模糊PID算法等。最后發(fā)現(xiàn)全數(shù)字勵(lì)磁調(diào)節(jié)器已成為大型挖掘機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究發(fā)展方向。本課題研制的勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng),系統(tǒng)的總體方案由勵(lì)磁調(diào)節(jié)主電路、控制電路、電樞電壓給定環(huán)節(jié)及電樞電壓與電流反饋環(huán)節(jié)等部分組成。其中勵(lì)磁調(diào)節(jié)主電路由兩組單相半控整流橋組成,分別給直流發(fā)電機(jī)提供正反向勵(lì)磁電流;控制電路給主電路提供相應(yīng)的控制信號(hào)以實(shí)現(xiàn)對(duì)勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié),達(dá)到控制發(fā)電機(jī)輸出電壓以滿足相應(yīng)運(yùn)行工況的要求。本系統(tǒng)的硬件電路采用C8051F330高性能單片機(jī)作為微控制器,設(shè)計(jì)了單片機(jī)最小系統(tǒng)及微機(jī)的功能引腳的分配;同時(shí)設(shè)計(jì)了電源電路、信號(hào)采樣、脈沖觸發(fā)等外圍電路;軟件部分采用增量式智能PI控制算法,完成了主程序及各個(gè)子程序的流程圖設(shè)計(jì)、程序代碼的開(kāi)發(fā)工作,并結(jié)合樣機(jī)對(duì)軟件部分進(jìn)行了調(diào)試,調(diào)試結(jié)果顯示,能較好的滿足設(shè)計(jì)要求。本課題以WK(E)-4C電動(dòng)挖掘機(jī)為試驗(yàn)對(duì)象,通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流改變其輸出電壓,從而達(dá)到調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的目的。由于現(xiàn)場(chǎng)廠內(nèi)實(shí)驗(yàn)條件限制,直流發(fā)電機(jī)的額定電壓為450V,額定電流為200A,負(fù)載為一個(gè)額定電壓220V,電流100A的電動(dòng)機(jī)。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)可以觀察觸發(fā)波形,調(diào)壓的精度,電壓的超調(diào)量,電壓調(diào)節(jié)速度,電動(dòng)機(jī)換向速度,零位發(fā)電機(jī)輸出電壓等,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示能滿足設(shè)計(jì)的要求。
【關(guān)鍵詞】：挖掘機(jī) 勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng) 單片機(jī) 增量式PID
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU621
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題研究背景和意義10
• 1.2 挖掘機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究概況10-12
• 1.2.1 勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的發(fā)展歷程10-11
• 1.2.2 國(guó)外挖掘機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀11
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)挖掘機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本課題主要研究?jī)?nèi)容12-14
• 第二章 挖掘機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)14-22
• 2.1 挖掘機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的技術(shù)要求14
• 2.2 挖掘機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本原理14-15
• 2.3 挖掘機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)15-17
• 2.3.1 主電路方案15-16
• 2.3.2 控制電路方案16-17
• 2.4 增量式智能PI控制算法17-19
• 2.4.1 PID控制原理及特點(diǎn)17-18
• 2.4.2 增量式智能PI數(shù)字控制算法原理18-19
• 2.5 本章小結(jié)19-22
• 第三章 勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)22-36
• 3.1 微控制器最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)22-23
• 3.1.1 核心控制芯片C8051F330簡(jiǎn)介22
• 3.1.2 微控制器最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)22-23
• 3.2 控制系統(tǒng)外圍電路設(shè)計(jì)23-29
• 3.2.1 電源電路設(shè)計(jì)23-25
• 3.2.2 同步信號(hào)電路25-26
• 3.2.3 反饋信號(hào)電路26-28
• 3.2.4 操縱桿供電電路28
• 3.2.5 晶閘管觸發(fā)電路28-29
• 3.3 控制系統(tǒng)面板硬件電路設(shè)計(jì)29-34
• 3.3.1 系統(tǒng)復(fù)位電路29-30
• 3.3.2 控制板顯示及鍵盤(pán)電路30-34
• 3.4 本章小結(jié)34-36
• 第四章 勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)36-56
• 4.1 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)及主流程圖36-40
• 4.1.1 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)36
• 4.1.2 主程序及其流程圖36-40
• 4.2 程序初始化及作用40-42
• 4.3 采樣數(shù)值處理與數(shù)字觸發(fā)角調(diào)節(jié)42-49
• 4.3.1 AD采樣值濾波43-46
• 4.3.2 給定數(shù)字調(diào)節(jié)器46-47
• 4.3.3 增量式智能PI調(diào)節(jié)器47-49
• 4.4 數(shù)字觸發(fā)程序49-51
• 4.5 按鍵中斷程序51-55
• 4.6 本章小結(jié)55-56
• 第五章 勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)試及產(chǎn)品分析56-60
• 5.1 產(chǎn)品調(diào)試56-58
• 5.2 產(chǎn)品分析58-60
• 第六章 總結(jié)與展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-64
• 致謝64-66
• 附錄A 硬件原理圖及PCB板圖66-70
• 附錄B 主程序部分的代碼70-80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：999607