毕业设计论文-基于MSP430单片机的智能称重控制系统.pdf

方案设计
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基于单片机的智能称重控制系统
MSP430
为满足机车智能称重的目的设计了以技术要求采用基于单片机的智能称重控
, MSP430F149 。
单片机为核心的控制系统该控制系统利用制系统可以实时测量机车实际轴重分配
。 MSP430F149 ,
的优点,并结合外部电路来实现机车轮重的数据采集、比由液压作动器模拟各垫片处的加垫量,可
较判别及自动调整轮重的控制方法,重点介绍了系统的硬以非常方便地多次调整、逼近和达到轴重
件组成和各部分的主要作用以及软件设计过程。该控制系分配的技术要求。
统极大地提高了机车称重的效率和机车的制造质量很好
, 控制原理
地满足了机车智能称重的目的。
该控制系统主要由基于的上位机
张丽李春茂刘涛/西南交通大学电气工程学院
PC
系统和基于单片机的下位机系统
唐春蓬/中国汽车工程研究院部件试验室 MSP430
组成。下位机系统主要负责数据采集及液
压伺服系统控制系统由个压力传感
随着铁路运输高速重载的发展对。 12
, 器分别检测机车个车轮承重并将测
机车的制造质量与运行品质都提出了更 12 ,
量值通过转换后传输到上位机与基
A/D
高的要求。因此,机车轮(轴) 重分配
准值进行比较比较结果根据机车车轮的
均匀的控制将直接影响到整台机车粘着,
承重原理及个车轮支撑点之间的耦合
牵引力的发挥和牵引运动性能的优劣。 12
关系通过计算算法转化为一系弹簧各点
对于采用二系悬挂的机车而言,造成机,
的位移控制量该控制量即可作为伺服作
车轮(轴) 重分配不均的原因有机车底,
架变形导致二系弹簧上平面不在同一平动器(包括伺服放大器、伺服阀、液压缸
和位移传感器的活塞位移控制量向下
面内、转向架构架一系弹簧安装面距离) ,
位单片机控制程序提供控制信号要求再
轨面高度不一致、车轮滚动圆直径不一。
通过下位机输出控制信号调节液压伺服阀
致及各弹簧的参数不可能完全一致等[1]。
高性能机车在设计制造过程中就必须采的开口变化从而控制个伺服执行器
, 12
张丽/硕士研究生取有效措施使轮轴重偏差控制在
, ( ) 的工作位置,对各支点弹簧进行释放或压
一定的范围在机车的实际组装过程中
。缩,改变各点弹簧承重力。伺服作动器的
一般通过在弹簧座处增加垫片厚度的方活塞位移由个位移传感器测量与活
12 ,
关键词法来调整机车轮轴重分配塞位移控制量比较后得到的偏差信号作为
/Keywords ( ) 。
称重传感器传统调整方法是基于人工经验对机
· 作动器的控制信号,构成闭环控制系统。
车的轮轴重进行调整而导致机车
MSP430F149· ( ) 。上位机系统的主要功能是实现人机交
轮重轮(轴)重分配不均匀的原因往往穿插
· 互,完成调整弹簧分析的计算算法,试验
串口通信糅合在一起且在某一弹簧座处增加垫
· , 过程中调整弹簧的控制指令生成参数输
片厚度后所引起的各弹簧挠度变化量问,
入输出状态显示试验结果数据保存
题是一个非静定问题必然需要经历一, , 、
,