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铁路起重机力矩限制器的研究
作 者: 徐国辉
导 师: 李亚荣;王培武
学 校: 大连交通大学
专 业: 车辆工程
关键词: 铁路起重机 力矩限制器 点阵液晶 RS-232接口
分类号: TH21
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 74次
引 用: 1次
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内容摘要
随着我国铁路的快速发展,对铁路起重机力矩限制器的性能也提出了更高的要求。目前,虽然我国绝大部分铁路起重机都安装了力矩限制器,但因其性能相对落后,已不能满足当前我国铁路现代化发展的需要。本论文在研究国内、外现有起重机力矩限制器系统的基础上,充分利用现代电子、计算机、传感测控等领域的技术成果,开发了新型的起重机力矩限制器系统。本系统除具有检测、控制、超载报警、限动等常规功能外,还实现了点阵液晶(LCM)中文显示功能、实现了RS-232接口形式的单机通讯及用于记录历史工作数据的实时数据记录功能。在智能化应用方面,开发了自学习式基准调试功能,提高了系统实际应用的通用性。对力矩限制器系统进行了总体的方案设计,开发了相应的系统硬件,并使用C-51语言编写了控制软件,满足了系统先进性、可靠性的要求。此外,本系统还采用了一系列的软、硬件措施,极大地提高系统的抗干扰能力。调试结果表明,该系统完成了全部要求的功能,运行稳定、可靠,实现了预定的目标。
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全文目录
摘要 5-6 ABSTRACT 6-11 第一章 绪论 11-17 1.1 起重机力矩限制器概况 11-12 1.2 我国起重机力矩限制器的历史和发展情况 12-14 1.2.1 国际研究概况 12-13 1.2.2 国内研究概况 13-14 1.3 起重机力矩限制器的发展趋势 14-15 1.3.1 高度集成化的系统 14 1.3.2 智能化的软件 14-15 1.3.3 性能更优良的硬件 15 1.4 课题的设计要求和主要研究工作 15-16 1.4.1 基本设计要求 15-16 1.4.2 课题主要工作 16 本章小结 16-17 第二章 总体方案设计 17-21 2.1 系统基本结构 17 2.2 系统中央处理器解决方案 17-19 2.2.1 工业控制计算机方案 17-18 2.2.2 单片机方案 18-19 2.3 系统总体结构方案 19-20 本章小结 20-21 第三章 硬件设计 21-46 3.1 硬件总体规划 21-26 3.2 主控板的设计 26-28 3.2.1 单片机系统的组成 26-27 3.2.2 微控制器的简介 27 3.2.3 微控制器的选用 27-28 3.2.4 最小系统的外围扩展 28 3.3 前向通道的设计 28-32 3.3.1 吊臂仰角、臂长信号的获取与变送 29-30 3.3.2 信号处理 30-32 3.4 信号的 A/D 转换和内部 ADC 的应用 32 3.5 单片机系统的数据存储 32-35 3.5.1 特性 33 3.5.2 操作 33-35 3.5.3 接口电路 35 3.6 汉字显示系统 35-39 3.6.1 汉字显示原理 35-36 3.6.2 点阵型图形液晶显示模块 36-39 3.7 实时时钟功能的实现 39-42 3.7.1 主要技术特点 39-40 3.7.2 引脚图及功能简介 40-41 3.7.3 RAM 和各专用寄存器地址分配及各寄存器功能 41-42 3.8 直流稳压电源设计 42-44 3.8.1 设计要求 42 3.8.2 电源设计 42-44 3.9 实时数据记录仪的设计 44-45 3.9.1 芯片的选择 45 3.9.2 工作原理 45 3.9.3 存储方法 45 本章小结 45-46 第四章 系统与外部的通讯 46-50 4.1 串行通信总线标准接口 46 4.2 RS-232C 总线标准接口 46-48 4.2.1 电气特性 47 4.2.2 RS-232C 总线标准连接 47-48 4.3 转换芯片与单片机及PC 机的接口 48-49 本章小结 49-50 第五章 系统软件的设计 50-57 5.1 软件设计概述 50-51 5.2 软件思路与软件结构 51-52 5.3 系统监控程序的设计 52-53 5.4 主要软件功能的实现 53-56 5.4.1 面板显示 53-54 5.4.2 数据处理 54 5.4.3 键盘查询 54-55 5.4.4 系统自检 55-56 本章小结 56-57 第六章 自学习式基准调试功能 57-65 6.1 自学习功能的意义 57-58 6.1.1 起重机几何参数 57-58 6.1.2 自学习的必要性 58 6.2 力矩限制器的原理 58-60 6.2.1 力矩及重物重量的计算 59-60 6.3 自学习式基准调试功能的实现 60-63 6.3.1 简化系统模型 60-61 6.3.2 参数的确定 61-63 6.3.3 实际操作步骤 63 6.4 自学习所得参数在监控中的使用 63-64 本章小结 64-65 第七章 可靠性及抗干扰设计 65-70 7.1 主要干扰渠道和抗干扰措施 65-66 7.2 印刷电路板及电路的抗干扰设计 66-67 7.2.1 地线设计 66-67 7.2.2 去耦电容配置 67 7.2.3 其它措施 67 7.3 软件的抗干扰设计 67-69 7.3.1 软件抑制干扰的必要性与技术分析 67-68 7.3.2 软件抗干扰措施 68-69 本章小结 69-70 结论 70-71 参考文献 71-72 攻读硕(博)士学位期间发表的学术论文 72-73 致谢 73-74
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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 起重机械与运输机械 > 起重机械
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