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巷道施工有轨运输车控制系统设计

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1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1研究背景

1.1.2研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1有轨运输车发展现状

1.2.2运动控制技术发展现状

1.3论文章节安排

2 巷道施工有轨运输车方案设计

2.1煤矿巷道环境特点

2.2巷道运输车总体方案设计

2.2.1控制监测模块

2.2.2执行机构模块

2.2.3信号检测模块

2.2.4能量管理模块

2.3本章小结

3 巷道施工运输车控制系统硬件设计

3.1巷道施工有轨运输车总体结构

3.2运输车控制器硬件设计

3.2.1控制器ATmega128P

3.2.2硬件电路整体设计

3.2.3电机驱动电路

3.2.4电机正反转控制电路

3.2.5电机制动电路

3.2.6干簧管位置校正电路

3.2.7传感器模拟信号采集电路

3.3运输车通讯方式设计

3.4本章小结

4 巷道运输车控制系统软件设计

4.1控制软件的任务及设计方案

4.1.1主程序的初始化

4.1.2运输车电机控制

4.1.3运输车速度与位置监测

4.1.4传感器模拟信号采集

4.1.5系统保护程序

4.2 本章小结

5 系统调试及结果

5.1试验台的搭建

5.2实验结果

5.3本章小结

6 结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

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摘要

论文分析煤矿巷道有轨运输车现状,以ATmega128P为控制核心,研究煤矿巷道有轨运输车控制系统设计,系统组成:运输车的整体结构及硬件搭建、运输车的硬件驱动电路、运输车运行状态监测、运输车信号通讯。详细研究内容如下:
  首先,对巷道运输车的整车结构布置进行了介绍。以巷道运输车的总体结构为研究对象,阐述了巷道运输车各个部分的构成及其功能,以及它们之间的关系,并设计执行方案。
  其次,对控制系统进行硬件设计,对运输车的各个硬件进行选型。设计以ATmega128P芯片为核心的硬件驱动电路,电路包括:电机驱动电路、电机制动电路、电机换向电路、传感器信号采集电路、位置校正电路。并对电路设计所需元器件进行计算和选型,并研制了硬件电路板。
  然后,利用模块化技术完成巷道施工运输车控制系统软件,主要包括主程序初始化模块,电机驱动与制动模块、电机速度检测模块、运输车位置校正模块、状态监测模块、以及保护程序模块,使其和硬件系统搭配,实现运输车的自主运行。
  最后,进行实验验证,通过各个实验数据的对比支撑,与现实需求作比较,分析得出结论。结论表明:所设计巷道施工有轨运输车控制系统能够实现其设计功能,为巷道施工有轨运输车在煤矿巷道的应用奠定了坚实的基础。

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