车载系统调平机构设计

一选题背景

1．课题的来源、目的及意义：

很多国防及工程机械，如导弹发射车、各种机动雷达天线座车、重型起重机、打桩机等，到达预定位置后, 为了增加其作业稳定性要求快速架设精确的水平基准使车身在工作过程中保持水平状态。这些车载平台一般都设有液压支腿，支腿的形式和液压系统的组成多种多样，以往采用手动调整螺杆或液压千斤顶，通过观察水泡,由多人反复操作调节各螺杆支腿达到水平，这种方法调整时间长、精度低，操作难度大，且需要多人配合操作。近年来，自动调平方法发展得很快，包括液压调平和机电调平系统，大大缩短了调平的时间,提高了调平的精度，只需要启动电源即可完成全部架设与调平。常见的调平机构有螺旋支腿和液压支腿两种形式, 将多个支腿对称布置在发射系统两侧, 通过支腿的上下伸缩, 实现发射系统的调平。而常用的支臂形式一般有折叠式支臂、收缩式支臂和仿生式支臂。需要选择一种合适的调平方法，合适的支腿形式以及其布置结构达到高精度高可靠地调平，稳定地受力和支腿能轻松展开收拢的目的。

如今车载平台的调平应用得非常广泛，在军事上应用于雷达野战车，导弹发射车及火炮等高科技武器装备，在工业上应用于起重机，高空作业机，打桩机，挖掘机，摊铺机等多种工程机械。如果能设计出一种更快速，更稳定，更高精度的调平机构将会大大增加这些武器快速投入战斗的能力和工程上的效率，可使我国的国防力量在这个方面得到很大的提高，工业经济方面也会得到很高的收益。

2．应解决的主要问题及技术指标：

主要问题：

（1）双轴水平传感器实现四点追逐式调平：在该方式下需要考虑控制系统与执行系统的精度问题

（2）支腿的展开及布置形式：要易于操作，保证整车的通过性

（3）支腿的受力分析：由于负载较大要考虑结构的刚性问题，影响调平精度，还要使四个支撑点的受力均匀避免其中有一腿不受力或悬空

（4）液压缸的锁紧：由于液压缸的内泄漏不可避免，为保证长时间工作不出现软腿现

象要在液压缸停止工作时将其锁紧。

技术指标：

（1）整车自重小于4t,支腿展开及收拢采用自动控制式，展开5m x 5m

（2）支腿收拢状态下离地高度大于车轮半径（约为250mm）

（3）可在坡度小于2°的地面架设

（4）调平时间小于2min

3．国内外发展概况及存在的问题：

由于车载调平机构在军事及工业上的应用相当广泛，目前国外研究自动调平装置的国家很多，比较领先的有德国，日本，美国等。自20世纪六七十年代液压技术日渐成熟后国外大多开始使用液压调平技术，随着传感器的广泛应用机电调平技术也成熟起来，在导弹发射车，雷达车和很多工程机械上都得到了应用。例如德国Rheinmetal DeTec AG 公司研制的35MM自行高炮采用双轴四轮炮架，射击时炮架由3个液压千斤顶支撑，并可自动调平。战斗时液压泵旋臂向外转动并锁定，调平轴伸长，火炮抬起，炮轮翻起离地呈倾斜位置，火炮降到所需的高度并自动调平，自动化程度很高，我国也引进了部分技术。美国GOMAO公司和德国的Wrtgen公司在混凝土摊铺机上都使用了电液调平系统和机液调平系统，突破了过去以固定模板修筑水泥混凝土路面的老方法，使其能够高质量、高速度地修建水泥混凝土高等级公路路面。在国内调平技术成熟相对较晚，目前比较领先的有中国电子科技集团公司（CETC）第14研究所研制的YLC-20雷达，它的机动性非常好，系统采用车载运输方式，运用液压自动调平，天线电动升降等技术，可在1小时内完成系统架撤及调平，实现快速转移，投入作战的效率非常高。我国在防空火炮，起重机及高空作业机上机液及电液调平技术也用得比较多，自动调平控制将影响到国内的很多行业，目前在雷达车上用得最为广泛，有很大的发展前景。

4．本设计的指导思想：

本课题就是要设计一种可靠的能快速调平并能长期稳定工作的调平机构，安装在车载平台上使上面机构能正常准确地工作。

二方案论证

1．调平系统的选择

调平系统的特性及要求：

（1）在移动状态下车载自动调平系统平台由载车运载,进入工作状态时,平台由支撑系统支撑并与地面脱离;

（2）车载自动调平系统平台应在一定时间内（少于2分钟）调平, 满足一定的精度要求（平面度要求）;

（3）车载自动调平系统平台一旦调平后, 应对其位置进行锁定, 以保证平台上的精密装置正常工作;

（4）当车载自动调平系统平台偏离水平状态时, 应及时进行调平, 满足车载自动调平系统平台的水平要求;

（5）当车载自动调平系统平台进入移动状态时,其支撑脚能快速升起。

目前在车体水平调节系统中，主要是使用液压驱动、电机驱动调平。在选择方案时不仅要考虑对调平时间的要求,还必须注意平台的稳定性。

机电调平方案[1]：

自动调平系统由4套撑腿、1套水平传感器和1套控制箱组成.撑腿由滚珠丝杆、减速机和带光电编码器的伺服电机组成;水平传感器采用双轴电子水平监测器;控制箱由4 套撑腿电机驱动器、低压电源、接口转换板、状态文本显示器、PLC控制器、继电器、温控加热器、风扇以及保护开关等机电器件组成。

调平方法：

图 1 水平传感器方向

四点支撑的工作平台的X 轴、Y 轴是根据水平传感器的安装位置确定的工作平台

面上互相垂直的两个轴向。调节一个平面到水平状态的调节过程可以有单向调节和多点调节两种方案。若采用多点调节,则各点都同时运动,调整到一个预定点,其特点是速度快,但算法复杂. 由于四点支撑的工作平台是一刚性结构,其平衡处于静不定状态,多点调节时因每个撑腿的位移、速度均不相同,四个撑腿的运动相互制约,具体控制算法难以实现,而且由于每个撑腿的受力不一致而容易发生伺服电机过载。

因此这里采用单向调节的方案,即先将X 轴方向调平,再将Y 轴方向调平。虽调节时间稍长,但协调性好.调平过程中调节的是四点的相对高度, 为了有效消除伺服传动系统的反向间隙和死区影响,提高系统的调节精度, 具体调节过程中采用向最高点看齐的方法,即保持相对最高点不同,把低点调高,这样工作台就只有上升运动。

调平过程：

在工作平台的撑腿着地后, 控制系统开始进行调平。通过水平传感器的检测信号,可以找出工作平台的最高点。将水平传感器按如图 1所示方向安置于工作平台上,传感器输出含有X 和Y 轴信号,它们是与水平误差(角度) 成线性关系的模拟直流电压信号。

最高点判断：

当X 值大于0 , Y 值小于0 时,撑腿1 为最高点; X 值小于0 , Y 值小于0 时,撑腿2 为最高点;X 值小于0 , Y 值大于0 时, 撑腿3 为最高点; X值大于0 , Y 值大于0 时,撑腿4 为最高点。

假设撑腿着地后撑腿1 为最高点(其他撑腿为最高点的情况相似) , 根据水平传感器的信号,可以分别进行X 轴和Y 轴方向的调节。如先进行X 轴调节,其过程如下:撑腿1 和4 不动, 撑腿2和3 同时上升一定位移, 即工作平台绕撑腿1 和4 为轴线旋转,撑腿2 和3 同时上升,如图(a) 所示,上升的数值由控制系统根据水平传感器的X轴反馈值决定,直至X 轴呈水平状态。 Y 轴调节与X 轴类似,如图(b) 所示。若工作台的X 轴和Y 轴调节成水平状态,则可认为工作台已处于水平状态。

调平控制原理：

根据系统实际情况,可以考虑两种调平算法:a. 开环调节,即计算出工作低边与高边的垂直高度差,直接控制低边撑腿上升到这一高度;b. 闭环调节,在低边撑腿上升过程中不断地测量工作台的倾角,且不断调整,当工作台的倾角符合调平要求时,撑腿停止

运动,调平过程结束。

开环调节算法要求工作台是一理想的刚性平面,工作台无扭曲变形,四条撑腿安装一致且与工作台面垂直,调节过程中工作台绝对无变形。上述条件在实际中是无法保证的。而闭环调节算法对控制对象的一些软参数要求不高,实际调节效果好。因此,调平控制系统采用闭环调节方法,其控制框图如图2 所示。控制器根据工作平台的水平传感器来控制执行机构的动作和位移,工作台的调平精度完全由水平传感器决定,使调平系统成为一闭环控制系统。

控制系统硬件组成：

控制系统由控制器、通信、检测、执行机构4个部分组成,具体包括可编程控制器,中惯量带抱闸交流伺服电机、双轴水平传感器等。

通信部分：包括PLC 与操作员面板之间的通信和PLC 与上位机之间的通信两个部分。

传感器检测：系统需要检测工作平台水平状态、撑腿力矩的大小、撑腿丝杆的位移。工作平台水平状态来自双轴水平传感器。它能检测平面坐标X 轴和Y 轴方向上两路水平误差信号, 输出与水平误差(角度) 呈线性关系的模拟直流电压信号和角度显示信号。水平传感器是整个调平系统中一个极为关键的传感器,其性能的好坏直接影响整个系统的调平时间和调平精度。

检测撑腿力矩的大小主要是防止撑腿内部故障或外部因素导致撑腿卡死时,强行驱动撑腿运动而导致伺服电机过载或撑腿丝杆损坏。

撑腿丝杆位移(撑腿行程) 的检测是通过伺服电机自带的旋转编码器的反馈来实现的,伺服电机驱动器输出A ,B 相脉冲,经过电平转换后,通过PLC 上的双向高速计数器转

换为撑腿行程。

执行机构：本系统四条撑腿的驱动采用全数字交流伺服电机,控制模式为模拟电压速度控制,其优点在于定位速度快,精度高。采集驱动器上的编码器信号和转矩信号送至PLC ,可以方便地实现控制系统的位置闭环和转矩闭环。

液压调平方案：

六点支撑液压式平台自动调平系统：[2]

平台上安放有一套精密的光学瞄准装置, 平台尺寸为3 m×9 m , 平台重量加上负载超过30t, 并且调平精度为3’。

平台控制方式：

三点即可确定一个平面。因此, 三条腿就能支撑平台。但由于平台面积大, 负载大, 其上设备要求基准精度高, 故刚度成为一个突出问题。为了提高刚度,系统采用六腿支撑。支撑腿的分布由负载情况及强度、刚度条件确定。这样, 平台的支撑就成为三次超静定问题。故提高刚度是以增加静不定次数、加大控制难度为代价的。平台的六个支撑点如图3 所示。

图3 平台支撑点示意图

电液伺服系统是由电气的信号处理部分与液压的功率输出部分组成的闭环控制系统。它综合了电气和液压两方面的优点, 因此, 在负载大, 又要求响应速度快, 控制精度高的场合, 使用电液伺服系统最为合适。由于计算机技术日益得到广泛应用, 用计算机对电液伺服系统进行实时控制是液压技术发展的一个重要趋势。

调平机构电液伺服系统工作原理方块图如图4 所示。由计算机控制六套完全相同的阀控液压缸装置。水平传感器安装在平台上。按与平板长度方向平行的方向布置A、B水平仪, 如图1 所示。水平仪输出的位置信号经过放大和电平变换后, 送给CPU 的A/D通

道, 转换为数字量后, 参与平台调整算法。调平结束执行锁定。

图4 调平机构电液伺服系统工作原理方块图

调平机构液压系统：

为使平台调平后能立即锁定, 并在一定的时间内保持精度, 系统采用了液压锁和带机械锁定装置的液压缸。液压缸上装有自锁机构, 通高压控制油时开锁, 活塞可自由移动, 不通控制油时, 活塞便锁定在任意位置上。

在运输状态下, 平台固定在载车上, 平台与载车间加有减振弹簧。此时,六条腿收起并锁定。

进入工作状态时, 系统工作原理如下：

启动泵→增压器产生高压→解锁→差动回路六支腿快速着地→伺服阀作用6液压缸同时上升，带动平台上升到设定的高度→进入微调阶段，启动调平程序（根据水平传感器信号→相应伺服阀产生一定的开口使对应液压缸产生一定位移闭环控制直到达到调平精度→当车体的水平度在误差范围内时,调平过程结束,用机械锁将支腿缸锁紧。）

调平结束，设备可以进入工作状态，此后，在设备工作中，平台水平度波动，如果超差，传感器信号报警，启动泵，产生高压解锁，然后启动调平程序，可以实时控制水平度，保障平台的水平精度。

当需要将腿收上时, 只要输入收上信号, 对应伺服阀即反向开启, 电液伺服阀右位接入系统, 缸体带动平台下移。下移到运载车上后, 支撑腿收回并被锁定。然后, 关闭所有电源即可。

调平策略：

军用与民用设备自动调平系统进行研究

军用与民用设备自动调平系统研究 研究目的 本论文是怎对现代高科技条件下的各种场合，对许多军用与民用设备自动调平系统进行研究。许多军用与民用设备正常工作是都需要一个高精度的水平平台，例如车载雷达，自行火炮，静力压桩机，重型车辆等。对平台水平度的调节是这些设备正常就位工作极重要的一环，因此提高重型车辆，军用设备，以及高空作业平台的机动性，缩短它们工作前的预调整时间提高它们的调平精度及工作的可靠性，是非常有必要的。 研究意义 随着我国经济，国防等各方面飞速发展，平台调平也与越来越受到重视，平台调平系统的研究越来越深入，这就需要我们不断地完善平台调平系统来为更多的设备服务。平台调平系统是解决现有的调平系统在调平时不能用偶小地进行调平或是调平不准确从而使工作生产产生不能有效率的进行的一种调平技术。本设计是基于电液控制的调平系统。 国内外研究现状分析 国内的军用民用调平设备起步较晚，所以这些设备主要采用的都是手动调整螺杆货液压千斤顶，通过目测气泡水平仪，由多人反复操作调节各螺杆支腿达到水平，近年来，这些设备都采用了自动调平系统，主要有机械式调平系统，和电液调平系统，这样大大缩短了调平时间。我国目前的液压调平系统是通过芯片PLC或是单片机来实现功能的。而国际上对液压自动调平系统研究都有了属于自己的准用芯片，它们在机械工作精度上，自动化程度上和系统响应速度都已经达到了很高的程度。现在液压自动调平系统一种比较先进的方法是采用NIOS II嵌入式处理器来实现液压自动调平系统工作的。 中国电子科技集团公司第14研究所研制的某高机动雷达车采用的液压调平系统，采用了搞灵敏度，搞精度的遂平传感器作为水平误差的检测反馈原件，实现了闭环调节。3分钟内精度可达到0.05°以内。 华东电子工程研究所面向模块化技术制作的机电式自动调平装置，该装置使用滚珠丝杠传动，搞功率晶体管模块驱动，双轴液体摆平和传感器等先进技术，精度可达0.05°以内，调平时间2分钟。 本文主要研究工作 研发民用自动调平系统有一系列的关键技术问题。需呀解决包括设计方案、控制策略，结构设计、仿真分析等问题。本文只对该课题进行预先的初步研究，并做了以下几个方面的工作。 1)查阅了大量的国内外有关电液控制的调平系统的文献资料，了解国内外的发展状况和最新技术水晶瓶的基础上，分析并总结国内外的成功研发经验，比较了各方案的优缺点并结合本课题的实际情况拟定了自动调平系统的总体方案。 2)调平系统设计：对调平过程进行了分析与建模，对解耦方法和水平误差度进行了探讨，提出了可行的调平方案，设计了调平系统。 总体研究方案 总体技术要求 调平系统技术要求 可移动载体，例如车载雷达，无线发射架，重型车辆等设备到达指定位置后，要求快速架设精确的水平基准。车载自动调平系统平台必须满足以下要求： 1）在移动状态下车载自动调平系统平台由载车运载进入工作状态时，平台由支撑系统支撑。 2）电液自动调平系统平台应在一定时间内（小于4分钟调平，并满足调平范围在4°，

车载信息娱乐系统的软件平台

车载信息娱乐系统的软件平台 如今的汽车已经是由电子产品包装起来的科技胶囊。在车身控制、安全防盗和信息娱乐等各类汽车电子产品中，信息娱乐产品最接近普通的消费电子产品，是电子优势厂商最容易进入的市场。同时，电脑已经成为包括汽车信息娱乐产品在内的大多数电子产品的核心部件，而软件是电脑系统功能性和灵活性的关键所在。因此，软件也必将成为车载信息娱乐产品的关键。 软件成为车载娱乐设备关键 车辆主体的开发周期一般需要若干年，而电子产品的研发周期通常只有几个月。通过电子技术的包装，汽车可以不断地花样翻新、引人入胜，为变化不那么多样的汽车产品注入了更多的活力，也带来了更多的利润来源。 不过，电子产品要登堂入室进入汽车，还必须逾越一些门槛。这些门槛首先表现为汽车产品与电子产品在更新换代周期方面的时间差。从更深的层次上看，这是由于汽车不仅是复杂的机械机构，并且高速行驶在道路上，而且对安全性和可靠性的要求远远高于居家、办公等普通的环境，同时在空间和电力供应等方面都受到更多的限制。 一方面是产品开发进程迅速、产品功能灵活多样的电子业，另一方面是开发周期长、功能变化不多的汽车业，如何在二者之间架起畅通的桥梁，这是摆在车载信息娱乐产品开发商面前的最大挑战。所幸的是，已经成为绝大多数电子产品核心部件的电脑可以把这个挑战分解为硬

件和软件两个层面，进而可以用相对稳定、变化周期较长的硬件来适应汽车业较长的更新周期，同时用灵活多变的软件来为车载电子装备赋予丰富的功能。无论如何，软件已经成了车用电子产品是否能够决胜市场的关键。 建构任何电脑的软件系统都要从操作系统做起，而车载娱乐系统的操作系统目前却陷于一种窘境。如果用“infotainmentoperatingsystem（车载娱乐操作系统）”在Internet上搜索，得到的结果都是一些老旧、偏门的操作系统，就连风靡全球消费电子产品的Linux也未列其中。这也并不奇怪，因为目前的大部分车载娱乐系统只是由收音机/磁带/CD机组成，并不需要什么复杂的软件。这种情况很快就会完全改变了。车载娱乐系统必将像消费电子产品那样白花齐放、日新月异，现在的关键在于如何从繁荣的消费电子市场选择最安全、可靠、适用的产品，并迅速针对汽车这种新的应用环境进行改良。其中既包括硬件改良，也包括软件改良。而且，硬件的改良有可能快速完成，而软件的改良与更新则是永无休止的。 选择高效软件平台，快速进入市场 车载信息娱乐产品的开发不应该从头做起，而是应该站在一个较高的平台上，采用“平台大挪移”的方式，对现有的消费电子产品进行裁剪和修补，这样就可以在车载信息娱乐市场竞争中取得先机。那么，消费电子产品中的哪些技术将会在车载信息娱乐产品中得到大量应用呢？首先是网络通信技术。有关汽车的网络通信主要包括车辆对外与各类

电动汽车车载充电机设计与实现

科技信息2013年第5期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ作者简介：瞿章豪（1987—），男，硕士，从事电力电子器件、电动汽车充放电研究。徐正龙（1989—），男，硕士，从事电力电子器件、电动汽车充放电研究。 0引言 随着现代高新技术的发展和当今世界环境、能源两大难题的日益突出，电动汽车以优越的环保和节能特性，成为了汽车工业研究、开发和使用的热点。电动汽车的发展包括电动汽车以及能源供给系统的研究和开发，其中能源供给系统是指充电基础设施，供电、充电和电池系统及能源供给模式。充电系统为电动汽车运行提供能量补给,是电动汽车的重要基础支撑系统,也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。因此，电动汽车充电设施作为电动汽车产业链的重要组成部分,在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展[1]。研究发现，电池充电过程对电池寿命影响很大，也就是说，大多数的蓄电池是“充坏”的。因此，开发出一种性能优良的充电系统对电池的寿命和电动汽车性能具有重大的作用。 1车载充电机硬件电路设计 车载充电机电路模块如图1所示。主要包括三个部分：功率单元、保护及控制单元、辅助管理单元，其中功率单元在控制单元的配合下是把市电转换成蓄电池充电需要的精电；控制模块通过电力电子开关器件控制功率单元的转换过程，通过闭环控制方式精确完成转换功能。辅助模块主要是为控制模块的电力电子器件提供低压供电及实现系统与外界的联系。此三个单元协同作用组成闭环控制系统。下面对此系统按照所分单元进行解析。 图1 车载充电机硬件电路模块图 Figure.1 The hardware circuit module chart of Electric Vehicle ’s charger 1．1 功率单元设计解析 功率单元作为充电能量传递通道，主要包含EMI 抑制模块、整流模块、PFC 校正模块、滤波模块、全桥变换模块、直流输出模块。为防止电网与充电机之间的谐波相互影响，在电网与充电机之间加入由X 电容、Y 电容、共模电感组成的（Electro-Magnetic Interference EMI ）抑 制器；为提高转换效率及降低谐波影响，在整流后加入基于BOOST 拓扑的主动式（Power Factor Correction PFC ）功率因数校正器；车载充电器为高压输出，在此为提高系统抗电压应力能力，采用全桥DC/DC 拓扑变换电路。为提高输出精度，滤波单元采用π型滤波方式。在控制器作用及其他单元配合下，各模块协同作用，把电网粗电转换成电池充电所需的精电。 1．2保护及控制单元设计解析 控制单元在辅助单元及检测反馈配合下，在此单元主控器内加入智能控制算法提高系统充电能量转换效率。主要包含原边检测及保护模块、过流检测及保护模块、过压/欠压监测及保护模块、DSP 主控模块。保护及检测模块是由电阻组成的检测网络检测功率单元电压信号，通过LM317组成放大网络对检测到的信号放大，再通过光耦将此信号传递到控制端；由电流互感器TAK17-02组成的检测网络检测功率单元电流信号传到控制端。由DSP28335电路及脉冲变压器隔离驱动电路组成的控制器单元根据采集到的功率单元的电流和电压信息，对DC/DC 全桥变换器模块作出相应的充电、保护控制，使充电器能够更加安全、高效、快速的为蓄电池充电，在完成控制能量转换的同时实现保护功能。 1．3辅助管理单元设计解析 辅助单元负责为整个系统本身提供运行能量及信息交付接口。辅助管理单元主要包括CAN 通信模块、辅助电源模块、人机交互模块。CAN 通信通过研究充电器与BMS 之间通信技术，最终实现充电机与BMS 之间的通信，从而实现实时监测电池特性根据电池特性，选择电池最优充电曲线充电，加快充电速度，减少充电等待时间。系统内部需要多种压值的供电电源，因此辅助电源需满足可同时提供多路输出电源，从调整性要求出发，本文辅助电源模块采用以UC3854为主控芯片的（Flyback ）反激拓扑电路，考虑对驱动电路提供驱动能量及成本、空间要求，此电路工作于CCM 模式，同时以DSP28335供电输出回路为反馈控制端，以提高系统稳定性。电池在不同的使用周期，其充电接受功率改变，同时为满足系统升级需求，加入人机交互模块，从而加入人工智能提高系统适应性。 2 车载充电机软件设计 2.1 常用充电控制方法问题分析 作为车载充电器中通用的控制方法，控制电路通常采用固定开关频率，改变脉冲宽度的方法。充电器总是工作在同样开关频率下，所需充电功率的大小靠调节脉冲宽度来实现。所需充电功率小，脉冲较窄，充电电流较小；所需充电功率大，脉冲较宽，充电电流较大[2]。在上述控制方法中，所需充电功率大的情况下，充电效率高，但所需充电功率小的情况下充电功率低。车载充电机的损耗主要有两类功率损耗：导通损耗和开关损耗。导通损耗主要由负载电流大小决定，而开关损耗与开关次数成正比，开关次数越少，开关损耗就越低。在所需充电功率小的情况下，用恒频控制方法，此时开关频率与所需充电功率大的频率相同，所以两种情况下的开关损耗相同,此为固定开关频率控制方法 电动汽车车载充电机设计与实现 瞿章豪徐正龙 （重庆邮电大学自动化学院，中国重庆400065） 【摘要】本文设计了一种适用于电动汽车充电的充电系统，为提高充电效率，提出一种针对电池的充电的超前补偿控制算法。文中详细介绍了系统硬件电路组成及算法实现过程。充电实验结果表明，硬件设计结构合理，同时该算法控制的充电过程可以达到更高的充电效率。 【关键词】电动汽车；车载充电机；超前补偿控制；变频控制技术 The Charger's Design and Implementation Based on Electric Vehicle QU Zhang-hao XU Zheng-long (Chongqing University of Posts and Telecommunications ，Chongqing ，400065，China ） 【Abstract 】This paper designs a battery charging system that ’s suitable for electric vehicle,in order to improve the charging efficiency,this paper puts forward a battery charging control algorithm based on the lead compensation.This paper introduces the hardware circuit ’s structure and the algorithm ’s realization process of the system,in detail.The Charging experimental results show that the algorithm controls the charging process can achieve more higher charging efficiency 。 【Key words 】Electric Vehicle;Vehicle ’s charger;Lead compensation control;Variable frequency control technology ○机械与电子○ 133

车载影音娱乐系统项目可行性分析报告(模板参考范文)

车载影音娱乐系统项目 可行性分析报告 规划设计 / 投资分析

车载影音娱乐系统项目可行性分析报告说明 该车载影音娱乐系统项目计划总投资8306.53万元，其中：固定资产 投资6226.26万元，占项目总投资的74.96%；流动资金2080.27万元，占 项目总投资的25.04%。 达产年营业收入15337.00万元，总成本费用12021.32万元，税金及 附加144.61万元，利润总额3315.68万元，利税总额3917.63万元，税后 净利润2486.76万元，达产年纳税总额1430.87万元；达产年投资利润率39.92%，投资利税率47.16%，投资回报率29.94%，全部投资回收期4.84年，提供就业职位239个。 报告根据项目建设进度及项目承办单位能够提供的资本金等情况，提 出建设项目资金筹措方案，编制建设投资估算筹措表和分年度资金使用计 划表。 ...... 主要内容：基本信息、项目建设背景、项目市场调研、产品规划分析、选址评价、土建工程方案、工艺原则及设备选型、环境保护和绿色生产、 职业安全、风险应对评价分析、节能评估、进度方案、项目投资方案分析、项目经营效益分析、评价及建议等。

第一章基本信息 一、项目概况 （一）项目名称 车载影音娱乐系统项目 （二）项目选址 某出口加工区 （三）项目用地规模 项目总用地面积22431.21平方米（折合约33.63亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数64.27%，建筑容积率1.18，建设区域绿化覆盖率6.22%，固定资产投资强度185.14万元/亩。 （五）土建工程指标 项目净用地面积22431.21平方米，建筑物基底占地面积14416.54平方米，总建筑面积26468.83平方米，其中：规划建设主体工程19918.14平方米，项目规划绿化面积1647.05平方米。 （六）设备选型方案 项目计划购置设备共计105台（套），设备购置费1908.92万元。 （七）节能分析 1、项目年用电量1258976.12千瓦时，折合154.73吨标准煤。

汽车车载系统的电源设计浅析

2014年第03 期 随着我国经济建设的逐渐深入，我国汽车行业的发展速度越来越快，人们生活水平的大幅提高也使得人们对汽车内部车载设备的要求越来越高。由于汽车上面所涉及到的电子设备种类繁多，开关复杂，例如汽车上面装备有具有自动功能的感性负载，如雨刮器、电动车窗、电喇叭、感性线圈等等，这些电子设备在断电的瞬间都会产生很高的感应电动势，这种瞬间作用的感应电动势会直接作用到一些与蓄电池并联的器件上，从而造成电源串扰、瞬变过压等问题，以至于导致电子元件的故障破坏。因而，根据上述这些汽车电系的特点，普通的过压、过载保护已经难以适应要求，并且随着集成电路制造技术的逐渐成熟，车载电子设备正逐步朝着体积缩小化，重量减轻化，功率减小化的趋势发展，传统的电源也渐渐不能满足要求。同时，开关电源的出现以其独有的优势逐渐被广泛采用，尤其是在一些耗电量比较敏感的便携式电子设备中，基本都能见到开关电源的身影。而本文分别从12V 汽油车车载系统和24V 柴油车车载系统两种类型对电源设计进行简要阐述。1.汽车车载系统电源概况 1.1蓄电池主要作用1.1.1在发电机电压低或不发电(发动机处于怠速、停转状态)时，向车载用电设备供电。1.1.2当汽车上同时启用的用电设备功率超过了发电机的额定功率时，协助发电机供电。1.1.3在其存电不足及发电机负载不多时，将发电机的电能转换为化学能储存起来。1.1.4蓄电池相当于一个大电容，可以吸收电路中的瞬变电压脉冲，对汽车上的电气设备及电子元件起到了保护作用。1.1.5对汽车电子控制系统来说，蓄电池也是电子控制装置内存的不间断电源。1.2汽车车载系统对电源的要求1. 2.1要求蓄电池的内阻要小，大电流输出时的电压稳定，以保证有良好的起动性能。1.2.2要求蓄电池的充电性能良好、使用寿命长、维护方便或少维护，以满足汽车使用性能要求。1.2.3要求发电机在发动机转速变化范围内都能正常发电且电压稳定，以满足用电设备的用电需求1.2.4要求发电机的体积小、重量轻、故障率低、发电效率高、使用寿命长等，以确保汽车使用性能要求。2.汽车车载系统电源设计 2.112V 汽油车车载系统电源设计2.1.1分布式系统结构车载电源管理系统中，12v 稳压控制模块可用作12V 可控稳定电压和12V 常通电源。在这电源系统中，常通稳定电源主要功能是给一些车载电器进行供电，譬如仪表盘的时钟，某些需要供电的内存等等，汽车处于行驶状态下时，ECU 数字电路的电力主要来源于12v 可控稳定电压。另外，霍尔电流传感器的使用能够有效实现对蓄电池充电、放电过程的监视，并能大概估计出蓄电池的SOC 值。总体而言，汽车的电源管理系统中供应电能的形式主要是以电源通道的形式进行，其中，在每一个通道之内，都应该设计一个配套的智能继电器实现对其的有效控制。2.1.2基于智能继电器的电源通道设计所谓的“电源通道”，就是一种具有控制电流以及能够保护过电流的电能传输通道。而随着智能继电器在车载电源系统中的应用，电源通道的电流保护和电流控制等功能在某种程度上得到了有效的强化。目前，随着科技的发展，汽车电源系统中，传统的继电器已经渐渐难以满足对电流的有效控制，因而我们引入了模拟半导体功率器件（如IGBT 、MOS 场效应晶体管等等）。实际上，有些半导体功率器件甚至还能实现过热、过压和过电流等方面的保护功能，但由于其内部导通电阻相对较大，所产生的焦耳效应会伴随着大量的热量散失，所以，模拟半导体功率器件在车载大直流电源开关控制方面的应用目前还难以真正实现。因而，本设计所选用的是一种普通车载继电器，设计过程中，为辅助其运行，还特别设计了一个单片机控制系统，这一系统中主要包括电流检测电路、电压检测电路以及初级线圈驱动电路，当然，还有连接车载总线通信的总线接口。该设计结构中，为了保证智能继电器能够实现对检测电路上电流的实时保护，以及对总线电流大小形成过载保护，我们通常会在检测电路中设置低通运算和霍尔传感器两大部分来对电路进行放大。智能继电器主要是通过LIN 总线的设计保证与车载网络之间实现信息交换，而普通继电器的主要功能就是要一定限度内的过载电流确保分断，而如果是短路状况下形成的大电流，该继电器则难以发挥作用。正是因此，在短路保护结构设计中，往往还需要设置相关的短路保护器件，例如自恢复熔丝等等。2.224V 柴油车车载电源设计2.2.1正电源设计通过采用开关电源稳压转换器，在输入端接入24V 直流，使得输出端输出5V 直流。作为所输入直流电源的载体，供电线路设计上还需要设置滤波电路。为了保护电源芯片，防止电源接反和电源过压等情况的发生，往往要通过加二极管进行控制，输入端和输出端的电容是滤波电容，则在输出端要加上发光二极管DS1进行+5V 电源指示。2.2.2负电源设计一般情况下，通过采用开关电源转换器ICL7660AM JA ，能够容易实现-5V 电源。ICL7660的工作温度范围在-55℃至+125℃之间，输入电压范围在1.5V 至10V 之间，设计过程中，通过使用CMOS 工艺所制成的小功率、高效率的低压直流转换器，一方面可以保证由单电源到对称输出双电源转换的顺利进行，另一方面还能保证倍压和多倍压的输出。结语：未来，随着汽车逐渐成为大众商品，人们对汽车的设计要求不仅仅在于行驶功能，更多的在于内部舒适度、便捷度等各方面的功能指数，因而对于车载系统的研究迫在眉睫。汽车企业只有不断深入研究汽车车载系统的电源设计理论，并不断优化 种电子设备的使用，才能在激烈的竞争中取得领先优势参考文献：[1]陈广洋,陆奎.基于STC 单片机的智能车载电源管理器设计[J].微型电脑应用.2009(01)[2]张新丰,杨殿阁,薛雯,陆良,连小珉.车载电源管理系统设计[J].电工技术学报.2009(05)[3]肖宁,吕盼稂,王余涛,竺长安.基于TEF6606车载收音机模块设计[J].微型机与应用.2010(08)作者简介：刘娟,女,汉,1979年10月出生,籍贯:湖南长沙，助教，湖南大学电气工程专业毕业，专业方向:汽车机电。汽车车载系统的电源设计浅析 刘娟(长沙职业技术学院南院汽车工程系410111) 【摘要】随着我国汽车行业的高速发展,车载系统在汽车上的应用越来越频繁,许多车载产品,例如车载电视、车载点烟器在方便人们的生活之余,也逐渐成为人们汽车旅途上不可缺乏必需品之一。而车载系统中通常包括单片机和其他芯片,往往系统性能的好坏很大程度上都是由供电品质的好坏决定,因此,本文根据笔者的个人经验,主要就汽车车载系统的电源设计方面进行了简要介绍。 【关键词】汽车;车载系统;电源设计 ● ◇电源与电流◇5

OBDII车载自动诊断系统简介

OBDII简介 OBDII(the Second On—Board Diagnostics), ，美国汽车工程师协会(SAE，Society of Automotive Engineers)1988年制定了OBD-II标准。OBDII实行标准的检测程序，并且具有严格的排放针对性，用于实时监测汽车尾气排放情况。 中文名 :汽车诊断第二代系统 .外文名 :OBDII 目录: 1:OBDII简介 2:OBDII工作原理 3:OBDII通讯协议 ? ISO9141-2 ? ISO14230 ? ISO15765 4:OBDII数据连接口 5:OBDII终端产品功能 6:应用领域 7:故障码 一、OBDII简介 自从20世纪50年代汽车技术与电子技术开始相结合以来，电子技术在汽车上的应用范围越来越广泛。ECU作为汽车发动机电控系统的核心具有速度快捷、功能强大、可靠性高、成本低廉的特点，故此ECU的引入极大地提高了汽车的动力性、舒适性、安全性和经济性。然而，由于现代发动机电 OBDII 模块 控系统越来越复杂，将ECU引入发动机电控系统之后，在提高汽车性能的同时也引发了故障类型难以判定的问题。针对该情况，从20世纪80年代起，美、同、欧等地的汽车制造企业开始在其生产的电喷汽车上配备车载自诊断模块(On—Board Diagnostics Module)。 自诊断模块能在汽车运行过程中实时监测电控系统及其电路元件的工作状况，如有异常，根据特定的算法判断出具体的故障，并以诊断故障代码(DTC，Diagnostic Trouble Codes)的形式存储在汽车电脑芯片内阳1。系统自诊断后得到的有用信息可以为车辆的维修和保养提供

智能车载信息系统设计

智能车载信息系统设计 根据美国交通部的一项研究，全世界人们每周在汽车上度过的交通时间超 过5亿小时。既然花在汽车上的时间如此之多，人们希望能够利用这些时间来 享受娱乐，同心爱的人说说话，甚至完成一些通常需要在工作场所才能完成的 任务。 ?在汽车中保持联系是人们最想实现的，这只要看一看手机的使用就可以知 道。另外，路上遭遇严重的交通堵塞，走错了路，或者遇到像汽油用完了之类 的常事，都可能影响您准时到达目的地。 如何才能让驾驶者在安全驾驶的同时保持联系，并按时到达目的地呢？ 巧妙的方法是通过语音命令结合互联网连接进行通信和控制。Microsoft Telematics Platform(微软车载信息处理平台)提供了这一功能，它是一种用于 集成各种移动设备和通过互联网与无线网络传送信息的集线器。 微软车 载信息处理平台提供以下功能： ?高级的优质语音识别与合成技术 ?点播Web服务，如避免交通堵塞，访问最新头条新闻，或通过“MSN汽车” 频道(目前仅适用于美国)查找距离最近价格最低的加油站 ?个性化导航： 借助GPS寻找感兴趣的地点或指引方向 ?PDA/手机集成蓝牙技术， 将手机和PDA无线连接到汽车的电子系统，让驾驶者能够通过汽车的音响系 统使用语音来拨打和接听电话、获得会议提醒和访问重要数据。 ?通过远程诊断检查车辆的“健康”状况，包括故障与维护报警，从而有 可能提高微软公司的汽车业务部与赛灵思共同创建了能够以低成本点提供这 些优点的参考平台，从而促进了面向全世界驾驶者的更简单、更可靠且消费得 起的解决方案的开发。 ?灵活和可伸缩的平台 传统的汽车电子设计方法一直是根据汽车制造

基于PLC的车载自动调平系统设计

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/708188377.html, 基于PLC的车载自动调平系统设计 作者：李志民黄辰 来源：《物联网技术》2017年第04期 摘要：车载自动调平系统是利用自动控制技术随时根据陆基面的不平整度自动调整支撑 脚的垂直高度，确保车载工作平台达到理想水平平整度要求的综合自动化系统。文中研制了可使战车高炮系统到达各种凹凸路面地点后底盘快速精确达到水平的调平系统，使战车高炮系统迅速转换为作战状态或者常规状态，确保发出精确的炮弹角度，提高系统的机动性。 关键词：自动调平；控制系统；PLC；调平系统 中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）04-0-02 0 引言 随着国内外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。对于装备各种重型武器的战车，必须保证在各种恶劣的地理环境下完成精确打击，并且保证这些军用设备的机动性能。为了确保坦克火炮的连续射击精度，采用军用卡车底盘高射炮系统。战场地形不均匀，如果仅仅使用轮胎支撑，水平误差将直接影响射击精度，弹性效果也会影响连续射击的稳定性。因而火炮射击时，其底盘必须处于水平状态。当卡车到达指定地点后，利用调平系统迅速将底盘调至水平状态，这样设备才能快速进入工作，工作完成后也能迅速转移。此举既保证了设备的正常工作，又大大提高了设备的机动性。 1 调平系统的组成 调平系统的组成如图1所示。该系统由4套水平展开机构、4套撑腿、1套双轴水平检测器、1套温控装置、1套控制箱、1套车外操作盒、电缆组等组成。撑腿分为电液式和机电式。控制箱由PLC控制器、低压电源、操作员面板、中间继电器和保护设备等组成。 各部分作用如下： （1）水平展开机构：实现撑腿水平展开和收回。 （2）撑腿：调平系统的运行单元。 （3）可编程控制器PLC：调平系统的大脑。 （4）水平传感器：用于测量夹角。 （5）撑腿到位检测和报警装置：用于检测与报警。

纯电动汽车车用电源系统设计匹配

纯电动汽车车用电源系统设计 纯电动汽车的结构相对简单，只有一个能量来源——动力电池，所以电源系统的设计相对也比较简单，本节以一种纯电动公交车的电源系统设计来进行说明。 1．整车设计要求 整车设计参数如表9-1所示。 整车行驶工况满足表9-2中国典型城市公交车行驶工况要求。 动力电源系统分布在车辆两侧四个相同的空间内（原行李箱位置）。 2．电源系统设计 (1)确定车辆的功率需求根据汽车理论，汽车功率平衡关系应满足式(9-1)。 （9-1）P v——车辆需求功率，kW； g——重力加速度，m／S2； m——车辆满载质量，kg； i——道路坡度； δ——旋转质量换算系数； du／dt——加速度，m／s2； u a——车速，km／h； η——传动系统效率；

A——车辆迎风面积，m2； fr——滚动阻力系数； CD——风阻系数。 在启动加速、爬坡、最高车速三种情况下车辆的需求功率是最高的，分别计算这三种情况下车辆的需求功率，选择功率要求最大的作为车辆的需求功率。 最高车速μmax对应的车辆功率需求P v1为： （9-2）最大爬坡度am对应的车辆需求功率P v2为： （9-3）原地起步加速到指定加速时间T如式9-4所示，可以计算出给定全力加速时电动汽车电机对应于车速ua的需求功率P v3。 （9-4）由式(9-2)~式(9-4)以及表9-1与表9-2中的数据，可以得到车辆的最高车速、最大爬坡度和全力加速时车辆对应的功率需求，分别为98.7kW,91.8kW、65kW。 纯电动汽车的电机的功率应能同时满足汽车对最高车速、加速度及爬坡度的要求，所以电动机的额定功率为： （9-5） 国家标准推荐的电机功率等级为5.5kW、7.5kW、11kW、15kW、18.5kW、22kW、30kW、37kW、45kW、55kW、75kW、90kW、110kW、132kW、150kW、160kW、185kW、200kW及以上，并符合GB／T4772.1-1999的要求。根据式(9—5)计算结果以及车辆辅件的功率需求，电机额定功率可以选定为110kW。电源系统的功率应不低于P，即应大于110kW。 (2)确定系统电压范围根据整车所选择的电机，确定电源系统的标称电压及电压应用范围。 采用合理的高电压设计，可以减小电机逆变器的成本和体积，并且有利于控制总线的工作电流在一定范围内，从而保护电源系统。同时，总线电压越高，驱动电机能够输出的最大电磁转矩和最大功率数值也就越大，车辆动力性能好。但直流总线的最高电压也不能过高，否则会对功率逆变器中的功率开关器件造成较大的冲击，总线电压不能超过IGBT决定的电机最高允许电压限制。

车载信息娱乐系统中多媒体播放器的设计与实现

车载信息娱乐系统中多媒体播放器的设计与实现 近年来，社会经济取得了快速的发展，人们对现代电动汽车的个性化、娱乐化方面提出了较高的要求，要求车载信息娱乐系统能够满足他们对新闻、音乐等其他物质的需求。面对日渐激烈的竞争环境，汽车制造厂家应该不断创新，实现电动汽车车载信息娱乐系统界面的优化，充分满足人们的要求。基于此，文章对电动汽车车载信息娱乐系统界面的设计进行了详细分析，促进了车载信息娱乐系统的全面发展。 标签：电动汽车；车载信息娱乐系统；界面设计 1 电动汽车车载信息娱乐系统现状分析 车载信息娱乐系统的发展历程比较短暂，在2000年出现了一种以语音交互为主的车载信息娱乐系统，而且在很长的一段时间内，都是由汽车厂商来控制车载信息娱乐系统的设计与研发。在这种情况下，只有少部分的厂商会对系统的内饰设计引起重视，如Mini品牌的汽车就利用了一个比较大的机械仪表盘，将大量的信息分享给乘客。在现代社会和科学技术不断发展的情况下，汽车已经不仅仅作为交通工具存在，人们对车载信息娱乐功能提出了比较高的要求，从而促进了汽车厂商与科学技术公司之间的有效合作，都比较注重车载信息娱乐系统的研发。 2 电动汽车车载信息娱乐系统界面设计的理念与原则 在进行电动汽车车载信息娱乐系统界面设计时，要将“减少用户的学习时间与程序”的观念贯穿始终，尽量做到用户无需参照说明书即可进行主要功能的操作，由此提升界面系统操作的用户体验，从而充分感受驾乘的乐趣，具体到设计中即是遵循注重趣味性、美观性、实用性以及一致性等设计法则。 另外，驾驶者在驾驶过程中还要快速转换各种功能，便于驾驶者操作，充分体现出以人为本的理念。而车载信息娱乐系统界面设计的原则主要包括：首先，简洁明了、快速高效的界面形式。确保驾驶者随时访问，对常用功能进行良好的使用，消除其他次级的功能；其次，加强对效率的重视。可以使用深浅、宽度适中的信息架构，控制层级向更深、更广的方向发展。而且，还要坚持少就是多的原则，从而形成更加简洁、简单的界面布局；再次，对内容的关注。一般来说，用户在使用车载信息娱乐系统时，比较注重系统的功能以及信息内容，并不在乎如何操作；最后，在人性化设计的基础上来缓解技术方面的问题，从而满足人们对系统界面的需求。 3 电动汽车车载信息娱乐系统界面设计 3.1 系统主界面设计

大型光电设备基准平面自动调平系统

第17卷 第5期2009年5月 光学精密工程 Optics and P recision Engineering V ol.17 N o.5 M ay 2009 收稿日期:2008-07-15;修订日期:2008-09-11. 基金项目:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程资助项目(N o.061X20C060) 文章编号 1004-924X(2009)05-1039-07 大型光电设备基准平面自动调平系统 姜伟伟 1,2 ,高云国1,冯栋彦 1,2 ,陈兆兵 1,2 ,蒲继承 3 (1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;2.中国科学院研究生院,北京100039;3.中国矿业大学,北京100083) 摘要:研制了一种光电设备自动调平系统。选用了3条机械支腿支撑大型光电设备载车,由安装在光电设备基座上的倾角传感器测得基准平面的倾角大小及方向,将此角度根据调平算法换算为3个机械支腿的伸长量,驱动机械支腿伸长使基准平面达到水平。给出了支撑腿数量和机械式支腿的选择依据,设计了一种可以在小角度范围内自动矫正受力方向的机械支腿,设计了整个传动系统,并且给出了驱动电路和调平算法。实验测定其调平精度为0.003b ,整个光电设备调平时间约为120s 。实验结果表明:与以往的调平系统相比,该系统缩短了光电设备开展工作的准备时间,提高了调平精度。 关 键 词:光电设备;机械支腿;限位;调平算法中图分类号:T H 741.14 文献标识码:A Automatic -leveling system for base -plane of large -size photoelectric equipment JIANG We-i w ei 1,2 ,GAO Yun -guo 1 ,FENG Dong -yan 1,2 ,CH EN Zhao -bing 1,2,PU J-i cheng 3 (1.Changchun I nstitute of Op tics ,Fine Mechanics and P hy sics , Chinese A cademy of Sciences,Chang chun 130033,China; 2.Gr aduate Univ er sity of Chinese A cad emy of Sciences ,Beij ing 100039,China; 3.China Univ er sity of M ining &Technology ,B eij ing 100083,China) Abstract:An auto matic -leveling system is dev elo ped.T hree m echanical supporting s are chosen to sus -tain a larg e -size photoelectric equipment,and a obliquity -senso r fix ed o n the pedestal of the photoelec -tric equipm ent is used to measure the size and direction of the o bliquity ang le fr om a baseplane.Based on a leveling alg orithm ,the o bliquity ang le is converted to elongatio ns of the mechanical supporting to drive the m echanical supporting to lev el the baseplane.T he reasons for choo sing three supporting points and m echanical supporting are introduced,then mechanical suppo rtings and the entir e transmis -sion sy stem are desig ned.A driven circuit and autom atic -leveling arithm etics are given also.Automat -ic -leveling ex periment indicates that the leveling precision of the autom atic -leveling system reach 0.003b ,and the lev eling time of photoelectric equipment is about 120s,w hich sho w s that this system is better than form er ly systems o n prepar ed time and precisio n. Key words:pho to electric equipment;mechanical suppor ting;limited -place;lev eling algorithm

智能车载电源管理器设计方案

车栽电源管理器在汽车电气设备控制中具有非常重要的地位。采用STC12C5410AD作为主控单元被用于交通警用车车载电气设备的电源控制，该控制系统具有低成本、可靠性高、易于实现的特点，经过检测和调试，该系统运行稳定，性能良好。 0引言 随着汽车工业和电子技术的进步，车载电气设备日益增多。交通警务车因其使用要求和场合的特殊性，更是对车载电源提出了新的要求。为实现移动警务的信息处理要求，车载电脑、视频监控设备、夜间照明设备、车载雷达测速等一些大功率的电气设备被集成于汽车内部。因此，要求对上述设备电源可靠控制，并且当汽车停止运行以后，蓄电池电压降低设定值时，切断对外围设备供电，以保证汽车点火系统的正常工作和蓄电池不会因过量放电而造成损坏。几乎所有连接至汽车电池的电子组件和电路均要求保护，以免于受到抑制、瞬态电压（高达60V）和反向电压状态的损害。同时，在蓄电池电量不足时，提示用户备份车载电脑中的数据，复位机械伸缩部件，以保证车载各个部件安全可靠的工作。 对上述实际要求，本文提出以STC5410AD单片机为主控制单元，通过误差放大器、电流检测以及电压检测电路，根据设定参数进行车载电气设备供电管理。 1 STCl2C5410AD单片机的介绍 该系列单片机是新一代高速MCU,指令代码完全兼容传统8051,速度快8-12倍，内部集成MAX810专用复位电路，外部晶振20M以下时，可省外部复位电路。4路PWM,8路高速10位A/D转换，针对电机控制，强干扰场合。该系列单片机有一个全双工的串行通讯口，单片机和PC之间进行串行通讯时必须有~个电平转换电路，因为电脑的串口是I塔232电平的，而单片机的串口是11L或CMOS电平的，我们采用了专用芯片SP232EQ呵进行转换。 ·工作电压：5.5V~3.5V单片机（5V单片机）/3.8V-2.2V（3V单片机） ·工作频率范围：0-35MHz ·用户应用程序空间10K,片上集成512RAM ·GPIO口15个，可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，推挽，强上拉，仅为输入（高阻） ·PWM（4路）/PCA（可编程计数器阵列） ·ISP（在系统编程）/IAP（在应用编程），无需专用编程器和专用的仿真器，可以方便把设计的硬件电路接应用系统中，一边调试一边通过串口（P3.0/3.1）直接下载用户程序·8路lO位高速A巾转换器，速度均可达100KHz（10万次，秒），可做温度检测、电池电压检测、按键扫描、频谱检测等。A/D转换结果计算公式如下：

车载监控系统设计方案系统设计方案

车载视频监控系统 解 决 方 案

目录 1. 项目背景 (3) 2. 实现目标 (3) 3. 系统设计 (5) 4. 系统平台介绍 (8) 5. 方案实施 (10) 6. 方案优势 (12) 7. 前端设备推荐 (13)

1.项目背景 经济的发展，社会的进步，人民生活水平的提高，为运输行业发展创造了有利条件。城市运输数量近年来增长迅速，但是行业管理的相对落后带来了种种弊病：效率低，费用高，实时性差，调度分散，资源浪费，行业发展受阻。加上近年来运输行业偷盗、抢劫案件显著增加，给驾驶员人身安全和财产造成严重威胁。为了适应城市交通的不断发展和社会治安的改善，运输车辆的现代化管理已提上议事日程，建立一个统一、高效、通畅、覆盖范围广、带有普遍性的运输车辆3G监控调度系统就显得非常有必要。 建设运输车辆3G视频监控调度系统是城市治安监控系统的重要组成，能了解和掌握监控区域和运输车辆内部的治安动态情况，弥补人防不足，保障乘客的生命财产安全，有效打击、预防犯罪，成为治安管理的重要手段，方便时候调查取证和专案侦察，最大限度压缩犯罪空间，增强威慑力，维护地区的稳定和繁荣。 2.实现目标 1)实时监控车辆运输过程 3G+GPS车载网络视频服务器可实现多信息的实时监控，车载行驶记录终端可实时监控或随时抽检车辆的行驶状态等信息，系统自动对信息进行处理和存贮，能够实时了解车辆的行驶状态和运行环境，及时发现环境或人为问题，包括随意停车，无关搭乘等。 2)运输过程信息查询

可随时查询危险品、剧毒化学品生产及运输企业的信息，涉及剧毒化学品管理的法律法规的发布及剧毒化学品名录。可查询托运单位名称、运输单位名称及运输路线，运输相关车辆和运输相关人员，运输剧毒化学品的名称、数量及相关公路运输通行证的有效期等。 3)紧急事件的应急联动 包括事故现场的交通管制、事故现场周边人员疏散、事故的紧急救援等，相关信息可以实时发送到监控指挥中心，便于对事故的及时处理。 4)运输结束后的信息处理 车辆到达运输目的地后，可通过有线/无线网络下载查询车辆行驶记录仪与录像文件资料。存贮的图像和数据信息能被打印、回放，以便于检查车辆运行轨迹和系统操作日志。 5)有效提升服务，提高安全预防 长途旅行中旅客之间、旅客与司乘人员之间不时会产生一些矛盾和争议，导致公司时常遭到投诉，特别是有的旅客下车时顺手拿走别人的行李和物品等，因为没有有力的证据，解决起来无从下手，公司形象受到很大影响。安装录像系统后，可以随时仪对司乘人员过站载客，私收钱物等贪污公款行为形成有效控制，同时提高服务质量。 6)提高安全，事故取证 长途客车行驶时间长，路况和人员复杂，车匪路霸较多，容易出现安全问题。特别是春运高峰期间偷、抢、拐、骗的案件恶性交通事故很多，司机违规操作、严重超载等情况时有发生。通过网络远程视频监控和录像系统，客运公司和管理

PLC控制的四点自动调平系统

1 引言 某火炮发射车为了提高命中率，在发射火炮前，必须先进行承载平台的调平。承载平台由四条支腿和四个轮胎支撑，为了保证调平后水平度的稳定，调平时首先让轮胎离地，只让四条支腿支撑平台，以克服轮胎变形引起的平面变化。要实现自动调平，就必须使电气控制系统和液压系统在计算机的控制下，成为一个有机的整体，协调、高效、准确地运行。平台控制的关键技术是调平算法的选择和自动调平技术的实现。我们使用了2个水平传感器，分别检测前后和左右的倾斜度，而每个支腿的升高都可能引起它们的变化，因此从控制系统来看，这是一个多输入多输出的强耦合的动态过程[1]。 火炮发射平台应该满足以下要求: (1) 调平后，平台由四条支腿支撑并与车体脱离; (2) 调平过程应在短时间内完成，并满足精度指标的要求; (3) 平台调平后，应进行锁定以保证平台的状态至少24小时不变。 为了提高火炮的机动性，我们研究开发了PLC控制的自动调平系统，这种系统调平时间短，调平精度高，操作简单可靠，对提高火炮的机动性能具有重大意义。 2 四点式平台的调平方法 图1是四点式承载平台示意图。按照对称矩形方式，采用4个垂直油缸来支撑平台。这种支撑形式具有稳定性好、抗倾覆能力强等优点，因此被广泛用于机动火炮的发射过程[2]。 图1 四点式承载平台示意图 调平系统中水平传感器安装如图2所示，水平传感器与平台的一条对角支点连线平行安装。平台有4个支点，平台重心不在两水平传感器交叉点上。如图2所示，2个方向倾角为α和β，传感器夹角为γ，则平台的倾斜度θ可以由α和β 合成为:

如果2个方向的控制精度为±δ，则调平后平台的水平误差为: 从(2)式可以得到，控制度δ一定，当γ=90°时，平台的水平误差θ取最小值，因此在大多数的调平系统中，两个传感器都互相垂直安装。此时 也就是说，两边的水平控制度应为整个平台水平控制度的，比如要求整个平 台的倾斜度为2′，则控制时2个方向的控制度应该为。 图2 传感器安装示意图 根据水平传感器测出的水平倾角可以判断出4个支承点的高低，找出最高点，按照“只升不降”的原则，采用升调平技术，把其他3个支点升高至与最高点处于同一水平面后，调平过程结束。其技术关键是如何根据2个水平倾角决定各支点应该升高的高度，以及采用哪种方法去精确控制各支点升高的高度。 3 调平的PLC实现及系统构成 由于PLC的高可靠性和接口的简易性，使用PLC实现自动调平是一种很好的方法。假定最高支点高度为A，某一支点高度为B，按照升调平方法，则B点需要升高的垂直高度为AB，我们可以用下面的公式计算出该支腿升高AB时所需要的脉冲数n，从而控制该支腿升高的高度，达到调平目的。 式中ΔP是产生1mm位移的固定脉冲，可以用实验方法精确测出支点升高1mm 所需的时间，编程控制加于液压开关的脉冲个数就可实现要求的位移。 本系统选用德国Siemens公司的SIMATIC S7-300系列的PLC作为主控元件，其结构框图如图3所示。该PLC系统包含电源模块、CPU模块、模拟量输入(AI)模块、数字量输入(DI)模块和数字量输出(DO)模块[3]。通过2个水平传感器检测平台的左右倾角和前后倾角是否满足精度。检测出的倾角信号经相敏整流电路后送给模拟量输入模块。模拟量输入模块用来输入水平检测信号，自动完成A/D