全地面起重機半實物仿真系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、QAY-300是由某公司研制生產(chǎn)的300噸級全地面起重機，融合了多項國內(nèi)外先進設計制造技術(shù)，是一款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高精尖產(chǎn)品。QAY-300具有起吊能力強、轉(zhuǎn)場靈活等特點，十分適用于大型設備的安裝及檢修。為保證QAY-300可靠、穩(wěn)定、高效的運行，不僅需要機構(gòu)設備作基礎(chǔ)，也需要控制系統(tǒng)的支撐。全地面起重機半實物仿真系統(tǒng)能在控制邏輯與簡單動態(tài)特性層面上，驗證QAY-300控制系統(tǒng)的性能，避免實車調(diào)試過程出現(xiàn)的錯誤。
　　全地面起重

2、機半實物仿真系統(tǒng)由三個獨立模塊組合而成，分別為手柄及發(fā)動機仿真模塊、起重機機構(gòu)仿真模塊和控制模塊。手柄及發(fā)動機仿真模塊通過模擬兒939協(xié)議通訊，仿真并輸出手柄及發(fā)動機狀態(tài)。起重機機構(gòu)仿真模塊內(nèi)置數(shù)學模型，可對回轉(zhuǎn)、起升、伸縮機構(gòu)進行模擬。起重機控制模塊是控制系統(tǒng)程序的載體，不僅可以驗證控制系統(tǒng)，也可實現(xiàn)對仿真系統(tǒng)的驗證。
　　本文首先從前期準備入手，調(diào)研了全地面起重機半實物仿真系統(tǒng)的背景意義、國內(nèi)外發(fā)展狀況。然后根據(jù)起重機結(jié)構(gòu)特點

3、，結(jié)合課題預期目標，分析規(guī)劃了半實物仿真系統(tǒng)的功能需求，并構(gòu)建了系統(tǒng)的總體設計架構(gòu)。在總體藍圖的指導下，依次設計實現(xiàn)了手柄及發(fā)動機仿真模塊、起重機機構(gòu)仿真模塊以及控制模塊軟硬件。手柄及發(fā)動機仿真模塊的硬件設計基于單片機實現(xiàn)，而軟件部分主要包含實現(xiàn)J1939協(xié)議棧、移植UC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)兩部分。起重機機構(gòu)仿真模塊的設計過程從構(gòu)建回轉(zhuǎn)、起升及伸縮機構(gòu)的數(shù)學模型開始，到基于單片機與CPLD的硬件設計，最后到機構(gòu)模型的代碼化、J1939通訊