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随着社会进步、生产发展,越来越多的用到了自动化的技术。在一些对生产、测量质量要求比较的场合,很多工作都逐渐的从人为参与转变成机器的自动工作。项目“基于GPS精确定位的巨型行驶器嵌入式控制系统”的目的也是如此,为繁忙的码头中大型轮胎吊车安全行驶提供一个自动纠偏的解决方法,提供比手动驾驶更大安全性的自动驾驶功能。这项工作同时也是现代化码头建设中的重要的一部分。
本系统利用全球定位系统(GPS)来获取吊车的位置信息,用来控制车辆按照预定的直线行驶。GPS是由美国建立的一个卫星导航定位系统,可以进行高精度的时间传递和精密定位。本套系统中,GPS天线被安装在车辆的两个对角的顶端,用来接收卫星的信号,同时提供精度达2cm的RTK数据给嵌入式控制系统作为计算依据。针对场地高低不平导致天线在地面上的投影发生偏移的问题,文章提出了高度补偿的算法;针对经常无法收到高精度的RTK定位数据的问题,文章提出了根据和轮胎转动情况直接关系的编码器脉冲计数的推算吊车偏移位置的算法。接着,文章还探讨了在高速行驶下自动纠偏可能会遇到的问题,并且从理论上给与解释,并提出解决方案。
文章接下来对硬件的构建方案进行了说明。选择了具有强大计算能力和合适体积的嵌入式计算机PCM3350作为核心计算单元,根据各种外部接口的要求,为PCM3350扩展了各种硬件接口:串口和脉冲计数器。然后对扩展的串口编程作了较为详细的说明。系统软件方面,文章以流程图的方式,从大的框架到各种小的结构一一作了解析。还讨论了软件中为了方便现场安装而增加的功能,以及各种异常处理情况。
结语部分对全文作了小结。