在核设施退役处理处置过程中需要工程装备进行退役作业,针对此类问题,本文基于小型挖掘机设计了核设施退役遥控挖掘机车载控制系统。该设备具备手动和遥控模式。在遥控模式下操作手可以在远离核辐射的安全区域有效控制工作装置、行走以及回转机构动作;在手动模式下操作手在防辐射驾驶舱中通过控制操纵机构完成作业任务。核设施退役遥控挖掘机在保护工作人员免受辐射威胁的同时提高了核设施退役处理处置效率。本文主要研究内容如下所示:(1)本文结合挖掘机整体结构和作业规律,根据核设施退役遥控挖掘机功能需求,提出了车载电气系统总体设计方案。(2)对关键问题做了重点研究,为后续车载电气系统设计做好充分的准备工作。1.根据实际工作情况,同时考虑到传统PID算法存在缺陷,提出了带死区的增量限制数字PID算法,实现对发动机油门电机系统的稳定控制。2.研究PWM驱动技术对电液比例阀的影响。根据比例阀线圈电路模型可知在频率不变的情况下占空比在一定范围内与线圈平均电流成线性关系;研究了比例阀电磁线圈发热现象对控制电流的影响,采用增量式PID算法调整占空比抵消电流变化量,从而稳定控制电流。(3)设计车载硬件和软件控制系统。车载电气控制系统以两台控制器EPEC2024作为核心,通过CAN总线实现数据通信。控制器接收遥控器发送的指令信号,控制功能包括:实现发动机的启动或者熄火功能;调节发动机功率输出;根据遥控器的控制指令,调整电液比例减压阀二次输出压力,改变主换向阀方向和开口面积,进而控制液压执行元件动作,完成挖掘机作业;同时控制器采集水箱水温、发动机转速、燃油量、压力传感器等传感器信号,并将系统工作数据反馈到遥控器显示屏。整个控制软件程序编写基于Co De Sys平台,采用模块化方式设计。最后在挖掘机上对硬件和软件性能进行测试。测试结果表明车载系统的软件和硬件设计满足要求。