基于CAN總線的拖拉機(jī)電液懸掛控制系統(tǒng)研究.pdf

1、CAN總線是目前流行的總線技術(shù)之一，是一種基于微控制器的網(wǎng)絡(luò)。CAN總線具有多主工作方式、傳輸速度快、距離遠(yuǎn)、自動解決總線競爭、自動重發(fā)功能、糾錯能力強(qiáng)等特點，并已被廣泛應(yīng)用到汽車工業(yè)、自動控制、航空航天、過程控制、機(jī)械工業(yè)、紡織機(jī)械、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、農(nóng)用機(jī)械、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。 通過廣泛查閱國內(nèi)外拖拉機(jī)電液懸掛系統(tǒng)發(fā)展文獻(xiàn)，以及CAN總線在農(nóng)業(yè)機(jī)械上應(yīng)用現(xiàn)狀的資料，本文針對拖拉機(jī)液壓懸掛系統(tǒng)部分的特性，提出了基于CAN總線的拖

2、拉機(jī)電液懸掛控制系統(tǒng)。 文中首先介紹了拖拉機(jī)懸掛系統(tǒng)和CAN總線的發(fā)展情況，說明了本課題的研究內(nèi)容及其意義。接著針對CAN總線的特點，重點研究分析了CAN協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)、技術(shù)規(guī)范、報文發(fā)送、幀結(jié)構(gòu)、物理層以及CAN總線的錯誤處理等。 然后是對拖拉機(jī)電液懸掛控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析，推導(dǎo)出了拖拉機(jī)電液懸掛液壓控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并利用MATLAB仿真工具分析了采用PID控制策略對該被控系統(tǒng)的校正。 最后以PIC16F87

3、7A單片機(jī)為核心，設(shè)計開發(fā)了電液懸掛系統(tǒng)的單片機(jī)控制器。其中在主控制器上主要實現(xiàn)采樣、PID控制、CAN通訊、PWM信號和開關(guān)信號的輸出控制等的功能；操作顯示面板則實現(xiàn)采樣、CAN通訊、四位LED顯示、鍵盤掃描和處理功能。在單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)過程中，硬件部分是利用PROTEL99SE軟件設(shè)計出了電路原理和PCB板。軟件部分借助于MPLAB集成開發(fā)環(huán)境軟件包進(jìn)行編程和離線仿真。 本控制系統(tǒng)在試驗室進(jìn)行了部分試驗，通過試驗結(jié)果