[01049316]基于现场总线综合控管的大型工程机械控制与操纵系统

该项目所研究的内容属于机械电子工程、计算机控制和车辆与工程机械的交叉领域，研究成果主要应用于大型车辆与工程机械的分布式操纵与控制系统，通过现场总线和计算机控制从信息综合与控制的角度实现大型车辆与工程机械的运动综合与协调控制。该项目针对大型智能机械分布式协调控制与综合管理的技术需求，基于现场总线技术、计算机控制技术、硬件在环仿真技术和电液比例控制技术，提出了“驱动能量采用功率介质传输(功率液传或功率电传)，操纵模式管理和子系统间信息综合采用信息和网络技术实现的传动与操纵系统模式”的新思想，研究了应用于大型车辆控制与操纵系统分布式的车载网络控制系统架构、设计理论、信息综合和协调控制策略、多任务调度、人机界面、状态监控等基础理论和关键技术。以服务于路桥施工和造船等用途的大型动力平板运输车为例，基于分布式布置的机电动力机构协调工作实现了大型车辆及工程机械的多模式液压转向、调平和作业控制以及状态监测与诊断，满足多桥驱动和多工作装置协调工作的大型工程装备的要求。由于采用了现场总线技术对分布式多通道电液比例系统进行综合控管，各个车桥能够按转向特性要求以纯滚动方式独立转向，多桥协调工作可以使车辆实现包括八字转向、横行、斜行和中心转向在内的多种转向方式，这从操纵灵活性、自动化水平、结构布置与实现等角度极大地提高了大型车辆与工程机械的作业性能。该课题所完成的成果属于应用计算机网络、控制理论、电液比例控制和车辆操纵与控制交叉领域的创新成果，在基础理论和工程应用等方面上达到了立项时所规定的目标。研究成果2006年通过北京市科委组织的技术鉴定，总体评价为国际先进水平。该项目的主要成果已经用于国家重点工程-上海磁悬浮铁路示范工程施工机械的电子液压控制系统中，产生了社会经济价值，并对提升大型工程机械的以模块化、网络化和智能化为特征的信息化水平有重要的促进作用。