机场履带式工程机械行驶控制器及数据通讯系统研发

提出基于 CAN 总线的数据通讯系统结构，设计各模块硬件接口和通讯方式，并以此 搭建传感器和人机交互层模块。针对通讯需求，设计了 CAN 总线协议模块，该模块在硬 件设计上有多种可选择的输入接口且具备光耦隔离等特点。软件上使用 μC/OS-II 操作系 统进行多线程编程，实现多个数据通讯端数据帧在多厂商软件协议和 CAN 自定义协议之 间的转换。该系统减轻行驶控制器的工作负担，并且增强了系统的适配性。 使用 NI-Crio 9042 作为行驶控制器，采用状态机的理念设计软件总体框架。软件模块 设计中，使用 NI-XNET 函数库实现 CAN 总线的全双工通讯，依据 CAN 协议实现自检警 报模块；在手动模式中采用 Zigbee 进行现场无线通讯，具备机械转场功能同时，设置控 制参数可调，便于现场调试；依据横摆角速度简化公式解析出的更精确的反馈信号，通过 FUZZY LOGIC 和 NI Vision 工具搭建的基于图像直行纠偏的模糊 PID 控制，实现全自动 行驶模块；通过两级阈值设定，实现基于雷达组的安全制动模块。 试制出 CAN 总线协议模块，搭建试验平台。通过 CAN 分析软件，验证数据通讯系统 的周期上报和交互功能。将履带式工程机械试验样机在模拟环境下测试，通过协议模块中 采集到的数据，分析并验证了各个模块的功能。