【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(dòng)稱重儀越來越多地被用于裝載機(jī)裝卸作業(yè)時(shí)對(duì)物料的動(dòng)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(shí)具有振動(dòng)性且會(huì)受到慣性沖擊,同時(shí)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(dòng)稱重儀實(shí)現(xiàn)難度較大。同時(shí)市場(chǎng)上的自動(dòng)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(duì)操作人員有較多操作要求等缺陷。據(jù)此,本課題擬對(duì)自動(dòng)稱重儀系統(tǒng)進(jìn)行全面研究,并設(shè)計(jì)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(dòng)稱重儀系統(tǒng)。 本課題對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有自動(dòng)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(shí)提出了一種分段搜索有效勻速段的方案用于解決動(dòng)臂角加速度帶來的慣性力問題。此外,本課題對(duì)一種多項(xiàng)式回歸算法進(jìn)行了研究,并將之運(yùn)用于動(dòng)態(tài)稱重過程的數(shù)字濾波。對(duì)于稱重系統(tǒng)的動(dòng)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(duì)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(duì)算法和應(yīng)用需求的考慮,本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了S3C44BOX核心主機(jī)系統(tǒng),同時(shí)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(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)了自定義的漢字字庫(kù)與中文輸入法,然后對(duì)系統(tǒng)的通信接口程序進(jìn)行了設(shè)計(jì),接著基于FSM(Finite State Machie,有限狀態(tài)機(jī))理論設(shè)計(jì)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(jí)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(shí)驗(yàn),結(jié)果證明本課題建立的自動(dòng)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(guó)外產(chǎn)品的資料和人機(jī)界面均是外文，司機(jī)昂貴，在國(guó)內(nèi)的推廣受到了明顯的制約。.而國(guó)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(jià)值的裝載機(jī)稱重系統(tǒng)就顯得非常重要和急迫。

國(guó)內(nèi)也進(jìn)行了相關(guān)研制和開發(fā)，市場(chǎng)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(cè)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(cè)量領(lǐng)域，動(dòng)態(tài)測(cè)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(jí)階段，但針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)合的不同，新的研究成果不斷涌現(xiàn)。裝載機(jī)載質(zhì)量動(dòng)態(tài)測(cè)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(chǎng)合的惡劣性導(dǎo)致難以建立起準(zhǔn)確的動(dòng)力學(xué)模型。目前以美國(guó)卡特彼勒公司和日本川崎公司裝載機(jī)質(zhì)量測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)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(shí)際應(yīng)用問題，需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步完善和優(yōu)化才能應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)陰。此外，在市場(chǎng)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(jià)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(chǎng)實(shí)踐
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH243;TH715.1

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