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一种非接触数字式轨道车司机控制器的设计与实现
| 论文题名： | 一种非接触数字式轨道车司机控制器的设计与实现 |
| 关键词： | 轨道车;司机控制器;非接触传感器;结构设计 |
| 摘要： | 经过多年引进消化及自主创新，国内轨道车已经从上世纪80年代单一的“平板车加起重机”形式发展为适应不同工种需求，满足各种工况的诸多车系。但在轨道车车载设备日趋多样，主机功率不断攀升的同时，其主令控制电器—司机控制器却一直未获得较大发展。 现有的轨道车司机控制器多采用编码器或电位器来输出手柄的给定信号。编码器式司机控制器可靠性较高，但结构复杂、体积庞大，精度受限于编码数。电位器式司机控制器结构简单、尺寸较小且输出连续平滑，但由于触头与电阻体间存在机械摩擦，长期使用过程中容易磨损及氧化。此外，现有的轨道车司机控制器普遍数字化程度较低。综上所述，研发一种能兼顾可靠性、输出精度、安装尺寸，且具有较高数字化程度的轨道车司机控制器具有很大的实际意义。 为了缩小轨道车司机控制器的安装尺寸，同时提高其可靠性、输出精确度，本文首先确立了采用非接触位移传感器取代编码器及电位器这一基本研发方向。在对常见的非接触式位移传感技术进行对比后选择了新型的三轴霍尔元件MLX90360作为实现本课题的传感器，并对其原理、性能进行了详细说明。 随后，本文设计并描述了一种单手柄完成解锁、锁定，集方向与开度输出于一体的新型轨道车司机控制器结构、并对其进行了承力部件有限元分析，论证了其安全性达标。 在硬件设计工作上，本文首先分析了拟研发的非接触数字式轨道车司机控制器的相关电子参数指标，并选择了合适的模块及芯片设计了各部分的原理图，并通过AltiumDesigner完成了PCB layout。 本文从Bootloader、控制程序、上位机程序三方面对非接触数字式轨道车司机控制器的软件设计工作进行了全面的阐述。对于Bootloader及控制程序给出了详细的流程图及编译说明，对于上位机程序则侧重介绍了S19文件的烧录原理。 最后，采用机加工的方式制造了一台金属样机进行了实际测试。数据分析结果表明本课题所设计的非接触数字式轨道车司机控制器满足设计指标，具有工程应用价值。 |
| 作者： | 王黎敏 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 陈荣武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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