自动调平系统的设计与实现_王廉洁
基于PLC自动调平说明书
摘要为了提高车载天线系统的机动性，提出了一种车载平台的快速调平系统。
该系统在保证调平精度的同时实现快速反应。
文章首先根据自动调平的控制要求，通过对驱动方式、支撑方式、调平方法等多方面的分析，确定了系统的总体方案，提出了“循环多次调平”的策略，以简化调平过程，降低“虚腿”的出现，接着设计了基于PLC的调平硬件电路，在保证调平过程符合精度要求的同时对系统的扩展模块进行了优化选择，最后在分析研究调平策略的基础上，设计了PLC的程序。
该方案的设计研究为其他相关系统的设计提供了参考。
关键词：自动调平控制系统；调平策略；PLCAbstractIn order to improve the vehicle antenna system maneuverability, the fast leveling system of a vehicle platform is proposed. The system can ensure the leveling precision and quick response. Firstly, according to the automatic leveling control requirements, the drive mode, support and leveling method are analyzed. The overall scheme is determined. The paper proposes a "recycling repeated leveling" strategy, in order to simplify the leveling process and reduce the "leg". Then the leveling the hardware circuit based on PLC is designed. The extension module of the system is optimized. Based on analysis of the adjustment strategy, the PLC program is designed. The paper provides a reference design for other related systems.Keywords: automatic leveling control system; leveling strategy; PLC目录1 前言 (1)1.1课题的背景及来源 (1)1.2发展现状及趋势 (1)1.3论文的主要研究内容 (2)2 系统的总体设计 (4)2.1系统控制要求与主要工作方式 (4)2.2系统总体方案的对比与选择 (5)2.2.1驱动系统的选择 (5)2.2.2主控制器的选择 (5)2.2.3自动调平控制系统的支撑 (6)3 系统机械部分的设计 (9)3.1系统的机械构成 (9)3.2系统机械各部件的选择 (11)3.2.1滚珠丝杠的选择 (11)3.2.2电机的选择 (14)3.2.3双轴倾角传感器 (15)3.2.4接近传感器 (16)4 系统硬件电路的设计 (18)4.1 控制系统总体设计 (18)4.2 系统各个模块的分析 (20)5 调平控制系统的调平策略 (23)5.1 循环多次调平 (23)5.2 预支撑子系统 (26)5.3 粗、精调平 (26)5.4 确定最高点和计算支腿移动量 (26)5.5 PID控制算法简介 (28)6 系统程序的设计 (31)6.1信号接收模块 (32)6.2预支撑 (32)6.3确定平台最高点 (33)6.4计算支腿移动量 (35)6.5粗精调平 (36)结论 (38)总结与体会 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录1系统机械结构图 (42)附录2系统电气原理图 (44)附录3系统PLC程序 (45)1 前言1.1课题的背景及来源随着科技的进步，以及国内外严峻的军事形势和国防技术的发展，越来越多的军用设备需要根据任务需求，随时变更工作地点。
机电式四点自动调平系统设计
机电式四点自动调平系统设计
曹勇;王洪应
【期刊名称】《零八一科技》
【年(卷),期】2004(000)002
【摘要】本文通过对自动调平原理和方法的分析研究，提出了在三点自动调平的基础上，实现四点自动调平的一种全新思路和方法，并在工程实际中得到了成功的应用，该方法可推广应用于四点以上的多点自动调平系统设计。
【总页数】3页(P42-44)
【作者】曹勇;王洪应
【作者单位】国营零八一总厂研究所，广元628017
【正文语种】中文
【中图分类】TN916.4
【相关文献】
1.基于CAN总线的八点机电式自动调平系统设计 [J], 王峰;席广辉;陶烨;刘功斌
2.基于CAN总线的机电式四点自动调平系统设计与实现 [J], 李晓松;蔡艳芳
3.小型平台机电式自动调平系统研究 [J], 郭志冬
4.机电式支承平台自动调平控制系统设计 [J], 吴海志;朱少杰;张帆;刚宪约;吕春毅;刘爱冰
5.基于Ansys Workbench的机电式自动调平装置设计 [J], 魏国;赵益;贺廿六;边中琦;纪晓
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基于MCGS某弹测设备自动调平系统
·63·兵工自动化Ordnance Industry Automation2018-11 37(11)doi: 10.7690/bgzdh.2018.11.013基于MCGS 某弹测设备自动调平系统范利军，王永杰(中国人民解放军63981部队，武汉 430311)摘要：为解决某型弹测设备使用过程中调平用时长的问题，设计一种基于监视与控制通用系统(monitor andcontrol generated system ，MCGS )的自动调平系统。
采用基于MCGS 生成的控制软件对该设备倾斜角度数据进行实时采集和处理，输出控制信号至液压系统实现自动调平功能，并选取具有代表性的3种状态进行模拟仿真试验。
仿真结果表明：该系统调平用时少、精度高、操作简单、实用性强，能实现对弹测设备快速调平，提高工作效率。
关键词：MCGS ；倾角传感器；液压油缸；电磁阀；自动调平 中图分类号：TJ760.2 文献标志码：AAutomatic Leveling System for Certain Type Missile Test EquipmentBased on MCGSFan Lijun, Wang Yongjie(No . 63981 Unit of PLA , Wuhan 430311, China )Abstract: In order to solve the problem of long leveling time during the operation of certain missile test equipment, an automatic leveling system is designed based on monitor and control generated system (MCGS). Using the control software based on MCGS, the tilt-angle data of the equipment is collected and processed in real time, the control signal is output to the hydraulic system for automatic leveling function, and 3 representative states are selected for simulation test. Simulation results show that the system has advantages of less leveling time, high precision, simple equipment operation, and strong practicability. It can achieve rapid leveling of missile test equipment and improve work efficiency.Keywords: MCGS; tilt sensor; hydraulic ram; solenoid valve; automatic leveling0 引言由于某导弹在点火发射时受到巨大的振动，可能会使弹上部分组件发生故障，为确保其质量可靠，在导弹发射前需利用专用测试设备对其进行振动试验和检测，而测试过程都是在测试设备调平状态的前提下进行，因此调平操作在试验和检测过程中非常重要。
基于CAN总线的柔性平台调平控制系统设计
基于CAN总线的柔性平台调平控制系统设计
程玉清
【期刊名称】《信息化研究》
【年(卷),期】2009(35)5
【摘要】介绍了一种完全由CAN总线将控制、监测及驱动单元串接起来的弹性平台自动调平控制系统,充分地发挥了CAN总线的抗干扰、高可靠性的优点,并配以带有一定智能化的软件处理算法,很好地实现了雷达天线车高机动性和高精度调平的要求。
系统结构紧凑、性能可靠、可操作性强而且日常维护、维修方便。
【总页数】3页(P7-9)
【关键词】CAN总线;雷达天线车;柔性平台;自动调平
【作者】程玉清
【作者单位】南京电子技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN820.8
【相关文献】
1.基于CAN总线的铁路救援起重机调平系统设计 [J], 陈振华;唐明新;钮承
2.基于CAN总线的八点机电式自动调平系统设计 [J], 王峰;席广辉;陶烨;刘功斌
3.基于CAN总线的机电式四点自动调平系统设计与实现 [J], 李晓松;蔡艳芳
4.基于CAN总线和PLC的车载平台调平控制系统研究 [J], 杨红军;李刚炎
5.机电式支承平台自动调平控制系统设计 [J], 吴海志;朱少杰;张帆;刚宪约;吕春毅;刘爱冰
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山地拖拉机车身自动调平控制系统的设计
山地拖拉机车身自动调平控制系统的设计王涛;杨福增;王元杰【摘要】In this paper , the body automatic leveling control system is mainly composed of microcontroller STC 89 C52 , single axle inclination sensor and limit switches , the single-chip microcontroller processes signals of angle sensor and limit switchs , making leveling decisions , and then controlling the movement of hydraulic cylinder body to make the hill-side tractor realize the automatic leveling in the working process , the body automatic leveling control system can make the hillside tractor satisfies the working requirements in hilly mountain area .%所设计的车身自动调平控制系统主要由单片机 STC89 C52、单轴倾角传感器和限位开关组成，通过单片机处理倾角传感器和限位开关的信号，做出调平决策，然后通过控制液压缸缸体的运动使山地拖拉机在工作过程中可以实现车身自动调平。
该车身自动调平控制系统可以使山地拖拉机满足在丘陵山区的工作要求。
【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2014(000)007【总页数】5页(P232-235,244)【关键词】山地拖拉机;自动调平;控制系统【作者】王涛;杨福增;王元杰【作者单位】西北农林科技大学机械与电子工程学院，陕西杨凌 712100; 农业部北方农业装备科学观测实验站，陕西杨凌 712100;西北农林科技大学机械与电子工程学院，陕西杨凌 712100; 农业部北方农业装备科学观测实验站，陕西杨凌712100;西北农林科技大学机械与电子工程学院，陕西杨凌 712100; 农业部北方农业装备科学观测实验站，陕西杨凌 712100【正文语种】中文【中图分类】TP273+.5;S219.20 引言近年来，随着我国农业机械化水平的提高，应用于丘陵山区的山地拖拉机也得到了发展，其不仅可以优化农业机械化发展结构布局，也可以改善丘陵山区农民的生产条件。
一种全自动转台调平系统设计
ｌ戴 字 技 术
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设计 开发
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种全 自动转 台调平系统设计
刘畅 ’沈铖武 １ ， ２
（ １中国科 学 院 长春 光 学 精 密机 械 与 物理 研 究所 吉林 长春 １ ３ ０ （ ＇ ） ３ ３ ； ２ ． 中国科 学 院 大学 北京 １ （ ） ０ ０ ４ ９ ）
关键 词： 全 自动 调 平 转 台
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ １ ９
文献标识 ｆ ｉ ￣ ： Ａ
文章编 号 ： １ ０ ０ ７ — ９ ４ １ ６ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ４ — ０ １ ３ ５ — ０ １
角度 数 据 ， 调 平 控 制 单元 解 算 出转 台 的倾 斜 误 差 ， 根 据 倾 斜误 差 ， 计 算 三 个调 平 支腿 的 高 度 ， 确 定 其 中两 个 较 低 支 腿 ； 控 制 单 元 控 制 较 调 平 装置 是系 统 稳 定 工作 的 前 提 ， 许 多 车 载 设备 在 到 达 指 定工 低 两 个 调 平 支腿 的 直 线 电机 向上 转 动 ， 实 时 采集 高精 度 倾 角仪 数 作地点后 ， 都 需 要 一个 高精 准 的 水 平 转 台 ， 因此具 有重 要 作 用 。 过去 据 ， 并 计 算 当 前 倾 斜 误 差 ， 当倾 斜 误 差 小 于 ６ ” 时 ， 调 平 结 束 。 （ 图２ ） 往 往 采用 人工 手 动调 节 方 式 ， 依靠人眼观察基准水泡 ， 经 过 反 复 调 整才能达到要 求， 调节时间长 ， 容易受人为因素影响。 自动调平 可有 ４系统 设计 与 实现 效 的 减 少 操作 人 员 的数 量 ， 降 低工 作 强 度 ， 提高工作效率， 缩短 工 作 调 平控 制 单 元 是 本 系 统 的 核心 ， 主 要 由单 片 Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ ０ ２ ０ 、 Ｒ Ｓ ２ ３ ２ 时间 ， 因此 自动 调 平 技术 的 应用 越 来 越 广 泛 。 串 口收 发器 ＭＡ ｘ３ ２ ３ ２ 等芯 片 组 成 ， 如 图３ 所示 。 调 平 控 制 单元 通 过 串 自动 调 平 方 法 主要 有三 点 调 平 原理 、 四点 调 平 原 理和 六 点 调 平 口接 收 倾 角 仪 的 角 度 数 据 ； 计算转台的倾斜误差 ， 输 出 脉 冲 信 号 控 原理。 四点 和 六 点 调 平 原理 支 撑 可 靠 ， 抗倾覆能力强， 但 是 容 易 产 生 制 电机 驱 动器 ， 驱 动 电机 转动 实 现 设 备 自动调 平 ； 通过Ｉ ／ ０口接 收 限 “ 虚 腿” ， 每个支腿 受力不均 ， 导致平 台水平度降低。 三点支撑调 平相 位开关的电平信号 ， 当到达 限位位置时 ， 控制电机停止转动， 起到保 对容易 ， 支腿 受力 均 匀 ， 调 平 过程 简 单 ， 可 以保 证 平 台 稳 定 的 工 作 ， 护作用 。 因此 本 系 统 采 用三 点 支撑 调 平方 法 。 Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ ０ ２ ０ 是完 全集 成的混合信号 系统 级ＭＣＵ， 主要模 块包 ２系统 组 成 括 模 拟 外设 、 片 内Ｊ Ｔ Ａ Ｇ 调 试 和 边 界 扫描 、 高速 控 制 器 内核 和数 字 外 所 有 的模 拟和 数 字 外 设都 可 全 功 能 运 行 ， 其 主 要 特 性 系统 由高 精 度 倾 角仪 、 调平控制单元、 支架、 力 矩 电机 、 转 台、 调 设 等 几 部 分 ， ３ ２ 位数字Ｉ ／ Ｏ 端 口（ 引脚 ） ； ２ ５ ＭＩ Ｐ Ｓ 高速 流水 线式 ８ ０ ５ ｌ 微 控 制 器 平支腿 、 支腿限位开关和直线 电机组成。 每个支腿上安装 一个直 线 如 下 ： 内核（ 兼容 Ｃ Ｉ Ｐ －５ １ ） ； 全 速非侵入式 的在 系统调试接 口； 真正 １ ２ 位、 电机 ， 同时在 支腿对应 位置 安装支腿 限位块 ， 支腿 限位开关固定安 １ ０ ０ ｋ ｓ ｐ ｓ 的 ８ 通 道 ＡＤ Ｃ， 带 Ｐ Ｇ Ａ和 模 拟 多 路 开 关 ； ２ 个 ｌ ２ 位 Ｄ ＡＣ， 可 编 装在支架上 ； 高精 度 倾 角 仪 同心 安 装 在 转 台 上 ， 测量轴平行于台面。 程更新时序 ， 内 部 电压基 准 ， 同步 输 出 ， 用于产生无抖动波形 ； 片 内 （ 图１ ） 真正 ｌ ２ 位１ ０ ０ ｋ ｂ ｐ ｓ 的８ 通道ＡＤＣ （ 带模拟多路开 关） ； ６ ４ Ｋ字节可在系 ３系统 工 作原 理 统编程的Ｆ Ｌ ＡＳ Ｈ存 储 器 ； ４ ３ ５ ２ 字 节 的 片 内ＲＡ Ｍ； 可寻 址 ６ ４ Ｋ 字 节 地 系统 利 用 差 分 原理 ， 以调 平 控 制 单 元 为 中心 ， 由调 平 控 制 单 元 址 空 间 的 外 部 数 据 存 储器 接 口 ； 硬 件实 现 的Ｓ Ｐ Ｉ ／ Ｓ ＭＢ ｕ ｓ ／ Ｉ ２ Ｃ 和２ 个 控制轴系带动转 台转动 １ ８ ０ 。 ， 高精度倾角仪测量转动前后转台倾斜 ＵＡＲ Ｔ串行接 口； ５ 个捕捉／ ｌ ： ｈ 较模块 的可编程计数器／ 定时器 阵列 。 其最突 出的优点就是 ， 通过设置交叉开关寄存器控制片 内数字 资源映射到外部Ｉ ／ Ｏ引脚 ， 这就 可以允许 用户根据 自己的特定应用 背景 ， 选择 通用Ｉ ／ ０ 端 口和所需要数字资源 。 串 口收 发器 ＭＡＸ ３ ２ ３ ２ 是Ｔ Ｉ 公 司 推 出 的 一款 兼容 ＲＳ ２ ３ ２ 标 准 的 芯片 。 该 器 件包 含 ２ 个驱动器 、 ２ 个 接 收器 和 一 个 电压 发 生器 电路 提 供Ｔ Ｉ Ａ／ Ｅ Ｉ Ａ一 ２ ３ ２ 一 Ｆ电平 ， 该器件符合Ｔ Ｉ Ａ／ 口 Ａ一 ２ ３ ２ － Ｆ 标准 ， 每 一 个 接 收 器 将 ＴＩ Ａ ／ Ｅ Ｉ Ａ一 ２ ３ ２ － Ｆ电平 转 换 成 ５ 一 Ｖ Ｔ Ｔ Ｌ ／ Ｃ ＭＯ Ｓ 电平 ， 每 一 个 发 送器 将 １ ｖ ｒ Ｌ ／ Ｃ ＭＯ Ｓ 电平 转 换 成 Ｔ Ｉ Ａ／ Ｅ Ｉ Ａ一 ２ ３ ２ 一 Ｆ 电平， 可 实 现 调 平 控 制 板 与 倾 角仪 之 间 的通 讯 。 图 １系统 组 成 图
特种车辆用多点智能自动调平系统的研制
特种车辆用多点智能自动调平系统的研制作者：暂无来源：《专用汽车》 2018年第6期摘要：介绍了一种特种车辆用多点智能自动调平系统，通过设计过程控制系统、顶升机构、机械系统和信号传输系统，保证系统在正常工作时稳定、可靠。
支腿机构采用电机作为动力装置，可实现宽范围的调速功能和大吨位的举升。
控制系统采用具有友好人机交互界面和高速高精度特点，可完成实时快速采集目标平台的水平值及支腿状态数据值。
关键词：调平系统多点智能嵌入式控制系统机械传动Abstract The research of intelligent automatic leveling system for special vehicle wasintroduced. Through the design process control system, jack-up, mechanical systems andsignal transmission system, the stability of the system is in normal working, reliable, thefinal mass production, promotion and application were guaranteed. The support legmechanism uses motor as the power device to realize wide range speed regulationfunction and large tonnage lifting. The control system adopts the features of friendly manmachineinteraction interface and high speed and precision, and can sample the horizontalvalue of the target platform and the supporting leg status data value in real time andquickly.Key words leveling system, multi-point intelligent, embedded controlsystem,mechanical drive中图分类号：U469.6.03文献标识码：A 文章编号：1004-0226(2018)06-0096-051前言目前，调平系统主要有三种形式：液压调平、机电调平及手动调平。
农机驾驶座椅自适应水平调节系统设计与实现
农机驾驶座椅自适应水平调节系统设计与实现唐瑜;朱瑞祥;孙向楠;周贤龙【摘要】基于单片机AT89S51与液压技术,设计了一种农机驾驶座椅自适应水平调节系统.该系统能够根据农机作业时的横向倾斜程度自动调节驾驶座椅,保持其自动处于横向水平状态.试验表明:该系统能够依据机具横向倾斜程度变化,自动控制液压系统工作,实现对驾驶座椅的横向自动调节,并保持水平.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2010(032)001【总页数】3页(P78-80)【关键词】农业机械;单片机;液压系统;水平调节【作者】唐瑜;朱瑞祥;孙向楠;周贤龙【作者单位】西北农林科技大学,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,陕西,杨凌,712100【正文语种】中文【中图分类】S219.032.90 引言我国是一个农业大国，耕地面积1.22 ×108hm2，主要分布在山地、丘陵和高原地区，分布在平原和盆地地区的耕地仅占总耕地面积的 30.73%[1]。
目前，我国农机驾驶座椅没有横向水平调节系统，使得农机在坡地上作业时，驾驶员操作处于扭腰状态。
在扭腰作业中，很容易造成驾驶员腰酸背痛、疲劳难耐，这样不仅会对驾驶员的身体健康造成严重影响，而且还会降低农机作业的劳动生产率，影响安全作业。
为此，笔者设计了一种驾驶座椅自动调平系统[2-3]，该系统应用液压、电子控制等技术，能够实现驾驶座椅依据机具横向倾斜程度变化实时调节，使其保持横向水平状态。
1 设计思路本设计是针对驾驶员在坡地作业时存在扭腰问题进行的研究，解决的方法就是使驾驶座椅在横向保持水平，并且在进行横向水平调节的同时，还要保证驾驶座椅的舒适性。
因此，本研究的设计思路如图1所示。
在保留驾驶座椅原有调节和减震系统的情况下，在其下方左右两侧各设一个液压油缸，当农机横向倾斜时，控制系统采集到倾角变化信息，进而控制液压系统给油缸供油，通过活塞的运动，调整座椅、恢复水平。