1KPZ-250型开沟铺管机GPS自动导航系统设计

　　开沟铺管机行走机构电控设计

　　1KPZ-250型开沟铺管机采用液压驱动，履带式行走机构，左右履带各有一套液压驱动装置，通过调节伺服阀开度来改变驱动马达上的液压流量，从而控制左右履带行走速度。驱动马达上安装有测速编码器，通过采集编码器数字脉冲信号，可推算出左右履带行走速度。行走机构电控系统结构如图1所示。　　

 

　　开沟铺管机行走控制器是硬件设计的核心部分，它由传感器信号采集、D/A转换、电压跟随驱动电路、微控制器和串行总线接口组成。主要控制电路设计如图2所示。微控制器采用Microchip公司的PIC18F2580。通过CAN总线与车载计算机进行数据通讯，布线简单，通讯可靠性高。通过数模D/A转换器将数字信号转换成电压模拟信号，D/A转换器采用TLC5615，与微控制器采用3线串行输入，10位数模转换输出，其参考电压源3V由芯片AD780提供，D/A转换分辨率为3mV/bit，使系统具有较高的转换输出精度。U10运算放大器与电阻R101、R102组成电压放大电路，Q10三极管提高驱动电路带负载的能力，输出信号通过限流电阻R106加载到电磁阀线圈上，可实现对电磁阀开度的控制，从而达到调节驱动马达转速的目的。微控制器采用定时计数方式对测速编码器信号进行采集，通过行走动力传动比，推算出左右履带的行走速度。整个系统采用24V工作电压，低功耗设计，与外部设备的接口进行光电隔离，降低外部干扰，提高系统工作可靠性。