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基于SOPC的液压挖掘机作业装置控制系统研究
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基于SOPC的液压挖掘机作业装置控制系统研究
论文目录
 
摘要第1-4页
ABSTRACT第4-6页
目录第6-9页
第一章 绪论第9-18页
　　· 引言第9-10页
　　· 液压挖掘机运动控制系统研究概况第10-11页
　　· 运动控制系统实现方案的比较第11-14页
　　　　· 以单片机为核心的运动控制系统第12页
　　　　· 在通用计算机上用软件实现的运动控制系统第12页
　　　　· 利用专用芯片实现的运动控制系统第12-13页
　　　　· 以可编程DSP控制器为核心构成的运动控制系统第13页
　　　　· 以可编程逻辑器件为核心构成的运动控制系统第13-14页
　　· SOPC技术开发平台第14-16页
　　　　· NIOS处理器介绍第15页
　　　　· Altera软件特点第15-16页
　　· 论文的理论意义及实用价值第16-17页
　　　　· 理论意义第16-17页
　　　　· 实用价值第17页
　　· 本文研究主要内容第17-18页
第二章 挖掘机作业装置电液比例控制系统研究第18-39页
　　· 电液比例控制系统模型结构第18页
　　· PWM输出控制模型第18-26页
　　　　· 定制基于Avalon总线的PWM IP第19-20页
　　　　· NIOS II IDE环境下用户自定义程序的开发第20-21页
　　　　· 电液比例阀电流线圈模型第21-23页
　　　　· 功率放大电路模型分析第23-24页
　　　　· 功率放大电路设计第24页
　　　　· 辅助电路设计第24-25页
　　　　· 电液比例阀及比例放大器的传递函数第25-26页
　　· 系统中其它元件数学模型建立第26-28页
　　　　· 电液比例阀的流量方程第26-27页
　　　　· 液压缸的连续性方程第27页
　　　　· 液压缸的力平衡方程第27页
　　　　· 液压缸传递函数确定第27-28页
　　　　· 角度传感器的传递函数第28页
　　　　· 工作装置传递函数第28页
　　· 系统的数字仿真研究第28-33页
　　　　· 斗杆系统的建模与仿真第28-30页
　　　　· 动臂系统的建模与仿真第30-31页
　　　　· 铲斗系统的建模与仿真第31-33页
　　· 控制算法分析第33-38页
　　　　· PID控制及参数调节方法第33页
　　　　· 斗杆系统PID仿真及性能分析第33-35页
　　　　· 动臂系统PID仿真及性能分析第35-36页
　　　　· 铲斗系统PID仿真及性能分析第36-38页
　　· 本章小结第38-39页
第三章 基于SOPC的CAN总线控制器的实现第39-52页
　　· CAN总线概述第39-41页
　　　　· CAN总线的特点第39-40页
　　　　· CANOpen协议介绍第40页
　　　　· CAN总线技术总体设计方案第40-41页
　　· CAN总线硬件接口设计第41-42页
　　· CAN IP核分析与研究第42-45页
　　· CAN总线通讯验证方案第45页
　　· CAN总线用户自定义功能开发第45-51页
　　　　· 初始化模块设计第46-47页
　　　　· 数据发送与接收模块第47-50页
　　　　· CAN总线通信相关函数第50-51页
　　· 本章小结第51-52页
第四章 基于SOPC的挖掘机作业装置控制系统性能研究第52-68页
　　· 控制系统总体规划第52-55页
　　　　· SOPC技术特征概述第52-53页
　　　　· 软硬件协同设计方法及应用第53-55页
　　· 硬件平台的配置与分析第55-57页
　　　　· 控制方案对比第55-56页
　　　　· 硬件平台性能分析第56-57页
　　· 软件平台划分与分析第57-58页
　　· 运动控制器硬件加速研究第58-67页
　　　　· 自定制指令的实现第58-61页
　　　　· 浮点运算单元的定制第61-63页
　　　　· SOPC系统中DSP模块的应用第63页
　　　　· 基于NIOS II C2H编译器的硬件加速实现第63-67页
　　· 本章小结第67-68页
第五章 实验研究第68-79页
　　· 实验目的以及内容第68页
　　· 实验条件第68-70页
　　　　· 嵌入式控制器开发板第69-70页
　　　　· 实验挖掘机第70页
　　　　· 倾角传感器第70页
　　· 接口通讯实验测试第70-74页
　　　　· CAN总线通讯测试实验第71-73页
　　　　· 基于SPI的信号采集单元测试实验第73-74页
　　· PWM功率驱动单元测试第74页
　　· 运动控制器性能测试实验第74-78页
　　· 本章小结第78-79页
第六章 总结与展望第79-81页
参考文献第81-85页
附录A SWE-85挖掘机运动学与动力学及液压系统关键参数第85-87页
附录B CAN总线驱动第87-92页
攻读学位期间主要的研究成果第92-93页
致谢第93 页

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