鹤山登高车出租,   怎么开发登高车负载口独立液压阀电控系统??    鹤山登高车租赁,  鹤山登高车公司    １负载口独立液压阀电控系统总体设计。包括负载口独立多路阀、嵌入式控制系统、ＰＣ上位机ＧＵＩ人机交互系统。嵌入式控制系统实现各联工作阀的主阀芯位移控制、负载口压力控制、主阀芯流量控制以及压力流量复合控制策略。为了保证模块化开发和嵌入式控制器运行实时性问题，各联阀都选用各自的嵌入式控制器。各联阀控制器及上位机系统采用ＣＡＮ总线实现数据交互通信，起止端１２０Ｑ的终端电阻用于阻抗匹配来减少回波反射。本文负载口独液压阀电控系统功能需求如下：（１）嵌入式控制器，嵌入式控制器实时采集负载口独立多路阀传感器信号２路主阀芯位移、２路负载口压力、１路系统供油压力ｓ、１路回油压力乃），根据执行器的工况切换控制策略（主阀芯位移控制、负载口压力控制、主阀芯流量控制及压力流量复合控制），实现最优的控制性能；（２）上位机ＧＵＩ人机交互系统，可以完成嵌入式控制器各种控制策略参数整定，整定出最优的控制参数；实时监控内阀内重要过程参数，并具有上传数据记录保存本地硬盘功能。另外上位机系统需要能够挂载到ＣＡＮ节点设备上。（３）ＣＡＮ总线通讯系统，嵌入式控制器重要过程参数传输给上位机系统；同时负载口独立阀各联阀也需要完成大量的数据交互，多设备多结点高并发大数据量的实时通信经常存在，因此开发一套基于ＣＡＮ总线的延时性低、实时性好的通信机制非常必要。由于研究和开发进展有限，本文只开展了一联负载口独立工作阀的开发工作。

    

        嵌入式控制器软件设计   ４．３．１  ＳＹＳ／ＢＩ０Ｓ嵌入式操作系统ＳＹＳ／ＢＩＯＳ是一个尺寸可剪裁的实时多任务操作系统内核。ＳＹＳ／ＢＩＯＳ具有功能丰富、可裁剪、可扩展等优点，开发人员使用ｃｍｄ文件和ａｐｐ．ｃｆｇ文件管理硬件资源和构建ＤＳＰ实时软件系统架构，ＳＹＳ／ＢＩＯＳ具有内核编译体积小、事件响应速度快、线程类型多样、任务调度实时性好等优点。并能通过ＣＣＳ编程环５０境向ＴＩＤＳＰ芯片实现一键移植烧录，不需要开发人员对ＢＩＯＳ进行另外的裁剪移植，这是阀控制器选择ＳＹＳ／ＢＩＯＳ操作系统的主要原因。ＳＹＳ／ＢＩＯＳ具有四种线程种类，按照优先级高到低如下：１） Ｈｗｉ硬件中断线程由ＩＳＲ触发，实现实时任务中最紧急的部分，优先级最高。硬件中断实时响应任务一般处理外设响应事件，如本文配置ＣＡＮ中断响应事件为硬件中断任务。２）Ｓｗｉ软件中断线程对时间要求较低。一般处理定时器模块任务。３）Ｔａｓｋ普通任务是ＣＰＵ执行的主要的任务线程，任务线程有０－３１个优先级，任务可以被其他更高优先级的线程打断而失去ＣＰＵ的执行权；４）空闲Ｉｄｌｅ空闲线程是优先级最低的线程，在没有其他任何线程抢占处理器时才被执行。任何高优先级的线程都可以随时抢占空闲线程。

    ２多任务实时嵌入式控制系统软件设计,   本文嵌入式软件控制系统根据功能需求进行摸块化开发，主要功能模块包含有：系统初始化、ＡＤＣ采集模块、控制算法实现、ＰＷＭ输出模块、ＣＡＮ通信模块。 ａ．系统初始化初始化看门狗、ＰＬＬ初始化、设置主频、外设时钟、初始化相关控制算法数据结构、配置ＡＤＣ、ＰＷＭ、ＣＡＮ参数以及初始化ＳＹＳ／ＢＩＯＳ各工作线程。ｂ．Ａ／Ｄ模数转换采集负载口独立阀主阀芯位移、工作口压力、系统进／回油压力。ｃ．ＰＷＭ驱动音圈电机两路高频ＰＷＭ输出数字电压驱动音圈电机。ｄ．ＣＡＮ总线通信实现上位机控制系统和嵌入式控制系统数据通信和交互。ｅ．控制算法实现ＰＷＭ开环控制、主阀芯位移控制算法、负载口压力控制算法、主阀芯流量控制算法和压力流量复合控制实现。具体功能说明如下：ａ）ＣＡＮ总线上传线程Ｉｄｌｅ＿Ｆｘｎ实现阀重要过程数据上传，以１ｍｓ—帧速率上传如下关键参数：系统调节阀的供油压力、回油压力；工作阀的主阀芯位移、计算ＰＷＭ值、负载口压力、计算流量。ｂ）ＣＡＮ下载线程ｈｗｉ＿ｒｅｃｅｖｉｅＦｘｎ按照上位机控制模式，将上位机整定参数通过ＣＡＮ总线下载到嵌入式控制器ｔ，线程优先级最高，保证上位机设定参数及时更新到嵌入式控制系统中。ｃ）阀芯位移控制线程ｔａｓｋ＿ｓｐｏｏｌｌＦｘｎ、ｔａｓｋ＿ｓｐｏｏｌ２Ｆｘｎ完成主阀芯位移的采样和开／闭环位移控制算法。ｄ）负载口压力控制线程ｔａｓｋ＿ＰＶＰｏｒｔＡ＿ＰｒｅＦｘｎ、ｔａｓｋ＿ＰＶＰｏｒｔＢ＿ＰｒｅＦｘｎ完成系统供油压力、回油压力，和负载口压力采集和闭环压力控制算法。ｅ）流量控制线程ｔａｓｋ＿ＰＶ＿Ｓｐｏｏｌｌ＿ＦｌｏｗＦｘｎ、ｔａｓｋ＿ＰＶ＿Ｓｐｏｏｌ２＿ＦｌｏｗＦｘｎ完成计算流量反馈控制算法。ｆ）定时周期线程ｃｌｋ＿ｘｘｘＦｘｎ定时周期线程２ｍｓ触发一次，每次执行周期线程发送信号量Ｓｅｍａｐｈｏｒｅ触发各Ｔａｓｋ线程完成位移、压力、流量控制，定时周期线程名与Ｔａｓｋ线程名相对应。计算流董反馈阀口标定：由计算流量公式可知阀口流量系数和面积梯度Ｆ是计算流量的关键，流量系数（＾和流量面积梯度研会随着节流口开度的变化而发生略微变化，因此如何选取这两个系数对于计算流量控制精度至关重要。本文对负载口独立阀主阀芯阀口流量标定，得到阀口流量０与阀口压差Ａｐ及闽口开度ｘｐ的三维数据表，进而得到阀口流量Ｑ与阀口压差ＡＰ以及阀口开度ｘｖ的函数关系，通过ＭＴＬＡＢ５３进行数据拟合得到阀口开度流量系数函数.    阀口开度流董系数函数与两口开度；ｃｖ的关系曲线从表达式和函数曲线可以看出阀口开度流量系数在小于８５０ｕｍ内与阙口开度呈现多次幂函数关系；当系统开口量大于８５０ｕｍ，其与阀口开度为线性关系。因为本文阀口开度流量系数是通过对阀口标定数据所得到，因此计算流量的控制精度会有较大提升，值得一提的是当阀口随着工作时间变长，阀口特性会由于油液磨损或气蚀而发生变化，阀口开度流量系数函数也会发生变化。计算流量反馈算法优化：计算流量反馈控制策略中，阀口前后压力由压力传感器采集，由于压力传感器调理电路容易受到现场工况电磁干扰的影响，常常出现采集的压力信号跳动，进而导致计算流量经常小范围跳动，导计算流量控制策略闭环失准或周期过长的问题，因此本文优化了计算流量反馈算法。创建ＮＵＭ大小空间的数组，存放ＮＵＭ个采样周期的计算流量值，再下一次采样周期执行时，将Ｆｌ0ｗＡｒｒａｙ数据丢弃，流量数组容器元素左移，将最新采样的计算流量值存储到ＦｌｏｗＡｒｒａｙ［ＮＵＭ－１］中，对计算流量数组容器各元素求平均值作为反馈量反馈到计算流量ＰＩＤ闭环中。通过上述算法可以较明显减弱计算流量跳动。在本文中，ＮＵＭ等于１０作为计算流量优化算法容器大小。

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   ３基于ＣＡＮ总线的自定义通讯协议  ＣＡＮ总线标准帧含有１１位标识符和８字节数据域。本文上下位机以及各联阀数据通讯链路采用自定义通讯协议实现实数、整数、大整数和开关量四种数据类型的传输。ａ）实数帧：实数帧标识符ＩＤ为２２０，数据范围［－３２７６８．９９，３２７６８．９９］，保留两位小数。ＣＡＮ标准帧数据帧包含８字节数据域，每个标准帧传输２个实数数据

    ４负载口独立液压阀电控系统,  上位机ＧＵＩ开发工业控制系统常见上位机ＧＵＩ开发工有ＭＦＣ、组态王、ＬａｂＶＩＥＷ三种。ＭＦＣ在ＶｉｓｕａｌＳｔｕｄｉｏ中新建ＭＦＣ工程，通过Ｃ／Ｃ杆调用ＷｉｎｄｏｗｓＡＰＩ开发程序，需要对Ｗｉｎｄｏｗｓ编程原理有较为深刻的了解，同时程序量的增加和复杂化导致调试困难，开发效率较低；组态王作为工业控制系统的一种通用软件，具备过程控制、现场资源与一体，提供丰富、简洁易用的配置界面和大量的图形符号和图库精灵，但致命的缺点是系统没有提供调用ＤＬＬ程序的功能；ＬａｂＶＩＥＷ是一种图形化编程环境，采用一种图形化编辑语言Ｇ语言进行编程，其也集成了传统的程序调试工具，同时可以调用第三方由Ｃ语言编写的ＤＬＬ动态库文件。考虑到界面友好性、开发效率和对ＤＬＬ动态库调用的问题，最终选择ＬａｂＶＩＥＷ作为上位机编程开发工具。常规的通讯方式存在抗干扰性能力弱、数据传输不稳定、传输严重数据丟失等问题。结合上述问题，开发了一款基于ＣＡＮ总线的上位机控制监测系统，实现数据毫秒级监控。上位机控制系统有效实现双阀芯ＰＷＭ、位移、压力、流量等状态的监测、ＣＡＮ总线拥堵自检与通知、设定参数变化发送响应机制、单界面多图表监控。同时支持下位机上传数据记录保存本地硬盘。值得一提的是ＬａｂＶＩＥＷ软件本身并没有ＣＡＮ模块的子ＶＩ控件，因此需要一款ＵＳＢ转ＣＡＮ设备完成上位机系统和下位机嵌入式控制系统的数据交互。ＵＳＢＣＡＮ－Ｅ－Ｕ是高性能工业级ＵＳＢ转ＣＡＮ交互设备，使用３２位处理器，兼容ＵＳＢ２．０规范，带有２路高性能ＣＡＮ接口，ＰＣ机可以通过ＵＳＢ总线连接至ＣＡＮ网络，波特率支持范围１．５ｌＴｌＭｂｐｓ，１Ｍ波特率下最大发送１０００帧／秒（扩展帧）最大接收１００００帧／秒（扩展帧）。ＵＳＢＣＡＮ－Ｅ／２Ｅ－Ｕ设备开发者需要将ＵＳＢＣＡＮ－Ｅ－Ｕ设备的第三方ＤＬＬ动态库文件封装为ＬａｂＶＩＥＷ编译器可以识别的子ＶＩ控件，通过调用子ＶＩ控件来操作ＵＳＢＣＡＮ－Ｅ－Ｕ设备实现ＬａｂＶＩＥＷ上位机系统与嵌入式控制系统的数据通信。

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