基于PLC的车载自动调平系统设计

车载机械自动调平机械系统设计作者：李浩东来源：《科学与财富》2018年第10期摘要：车载自动调平系统是高精度车载工作平台的重要组成部分，它既实现了高精度工作平台的水平精度，又缩短了系统的调平时间。

本文介绍了车载自动调平系统的组成及功能、工作原理、优势及技术特点、现实意义及市场前景。

文中研制了可使战车高炮系统到达各种凹凸路面地点后底盘快速精确达到水平的调平系统，使战车高炮系统迅速转换为作战状态或者常规状态，确保发出精确的炮弹角度，提高系统的机动性。

关键词：自动调平；控制系统；PLC；调平系统0 引言随着国内外军事形势和国防技术的发展，越来越多的军用设备需要根据任务需求随时变更工作地点。

对于装备各种重型武器的战车，必须保证在各种恶劣的地理环境下完成精确打击，并且保证这些军用设备的机动性能。

为了确保坦克火炮的连续射击精度，采用军用卡车底盘高射炮系统。

战场地形不均匀，如果仅仅使用轮胎支撑，水平误差将直接影响射击精度，弹性效果也会影响连续射击的稳定性。

因而火炮射击时，其底盘必须处于水平状态。

当卡车到达指定地点后，利用调平系统迅速将底盘调至水平状态，这样设备才能快速进入工作，工作完成后也能迅速转移。

此举既保证了设备的正常工作，又大大提高了设备的机动性。

1.调平系统组成及功能调平系统具备以下功能：平台全升、全降，撑腿落地自动检测，撑腿行程自动反馈，撑腿过行程和过载保护，水平监测，自动调平，撑腿自动锁定、解锁，本控、遥控等。

调平系统由4套水平展开机构、4套撑腿、1套双轴水平检测器、1套温控装置、1套控制箱、1套车外操作盒、电缆组等组成。

撑腿有电液式和机电式；控制箱由PLC控制器、低压电源、操作员面板、中间继电器和保护设备等组成。

各部分作用如下1）水平展开机构：实现撑腿水平展开和收回。

2）撑腿：车载自动调平系统的执行机构。

3）可编程控制器PLC：车载自动调平系统的控制核心。

控制命令通过PLC发出，同时采集反馈信号，使各个物理量构成一个个相对独立的闭环控制系统。

基于PLC的车载平台液压自动调平系统设计
甘志梅;寇桂岳
【期刊名称】《南昌工程学院学报》
【年(卷),期】2012(031)004
【摘要】很多车载设备需要调平后才能正常工作.以PLC为控制器、液压油缸为执行元件、双轴角度传感器作为反馈元件,采用最低腿调高法的调平策略,设计了一种车载平台的液压自动调平系统.并介绍了系统的液压系统组成及原理,控制系统硬件组成及软件实现方法.该系统调平速度快,调平精度高,能实现手动/自动调平切换且操作简单,有效提高车载平台的机动性.
【总页数】3页(P38-40)
【作者】甘志梅;寇桂岳
【作者单位】南昌工程学院机械与电气工程学院,江西南昌330099;南昌工程学院机械与电气工程学院,江西南昌330099
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于PLC控制的大载荷四点支撑液压自动调平系统设计 [J], 席广辉;王峰;皇淼淼;陶烨
2.基于PLC的车载自动调平系统设计 [J], 李志民;黄辰
3.基于PLC控制的专用液压机的液压控制系统设计 [J], 舒英利;
4.基于液压支腿的无人机自动调平液压系统设计及仿真分析 [J], 郭付
5.基于STC89C51的液压自动调平系统设计 [J], 肖克;徐世许;刘镔震;王京擘因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

摘要为了提高车载天线系统的机动性，提出了一种车载平台的快速调平系统。

该系统在保证调平精度的同时实现快速反应。

文章首先根据自动调平的控制要求，通过对驱动方式、支撑方式、调平方法等多方面的分析，确定了系统的总体方案，提出了“循环多次调平”的策略，以简化调平过程，降低“虚腿”的出现，接着设计了基于PLC的调平硬件电路，在保证调平过程符合精度要求的同时对系统的扩展模块进行了优化选择，最后在分析研究调平策略的基础上，设计了PLC的程序。

该方案的设计研究为其他相关系统的设计提供了参考。

关键词：自动调平控制系统；调平策略；PLCAbstractIn order to improve the vehicle antenna system maneuverability, the fast leveling system of a vehicle platform is proposed. The system can ensure the leveling precision and quick response. Firstly, according to the automatic leveling control requirements, the drive mode, support and leveling method are analyzed. The overall scheme is determined. The paper proposes a "recycling repeated leveling" strategy, in order to simplify the leveling process and reduce the "leg". Then the leveling the hardware circuit based on PLC is designed. The extension module of the system is optimized. Based on analysis of the adjustment strategy, the PLC program is designed. The paper provides a reference design for other related systems.Keywords: automatic leveling control system; leveling strategy; PLC目录1 前言 (1)1.1课题的背景及来源 (1)1.2发展现状及趋势 (1)1.3论文的主要研究内容 (2)2 系统的总体设计 (4)2.1系统控制要求与主要工作方式 (4)2.2系统总体方案的对比与选择 (5)2.2.1驱动系统的选择 (5)2.2.2主控制器的选择 (5)2.2.3自动调平控制系统的支撑 (6)3 系统机械部分的设计 (9)3.1系统的机械构成 (9)3.2系统机械各部件的选择 (11)3.2.1滚珠丝杠的选择 (11)3.2.2电机的选择 (14)3.2.3双轴倾角传感器 (15)3.2.4接近传感器 (16)4 系统硬件电路的设计 (18)4.1 控制系统总体设计 (18)4.2 系统各个模块的分析 (20)5 调平控制系统的调平策略 (23)5.1 循环多次调平 (23)5.2 预支撑子系统 (26)5.3 粗、精调平 (26)5.4 确定最高点和计算支腿移动量 (26)5.5 PID控制算法简介 (28)6 系统程序的设计 (31)6.1信号接收模块 (32)6.2预支撑 (32)6.3确定平台最高点 (33)6.4计算支腿移动量 (35)6.5粗精调平 (36)结论 (38)总结与体会 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录1系统机械结构图 (42)附录2系统电气原理图 (44)附录3系统PLC程序 (45)1 前言1.1课题的背景及来源随着科技的进步，以及国内外严峻的军事形势和国防技术的发展，越来越多的军用设备需要根据任务需求，随时变更工作地点。

小车自动往返PLC 控制系统程序设计与调试小车自动往返PLC 控制系统电气原理图，如图1-2-41所示。

小车自动往返PLC 控制系统梯形图程序，如图1-2-42所示。

KM1KM2Q0.0Q0.11LFU4220V ACSB2SB3SQ4SQ3SQ2SQ11M L1N FRFU3I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5220V ACFU2FR1KM1FU1M 3~QS1L3L2L1U11V11W11W12V12U12W13V13U13U V WKM2PETKM2KM1SB1I0.6图1-2-41 小车自动往返PLC 控制系统电气原理图2．系统调试（1）在教师现场监护下进行通电调试，将程序写入PLC ，验证系统功能是否符合控制要求。

（2）如果出现故障，学生应独立检修。

线路检修完毕和梯形图修改完毕应重新调试，直至系统正常工作。

3．工艺要求（1）熟悉所用电器元件的作用和控制线路的工作原理。

列出I/O 分配表，配齐所有电器元件，并检查质量。

（2）绘制元件布置图，经教师检查合格后，在控制板上安装电器元件。

电器安装应牢固，并符合工艺要求。

（3）线路安装应遵循由内到外、横平竖直的原则；尽量做到合理布线、就近走线；编码正确、齐全；接线可靠，不松动、不压皮、不反圈、不损伤线芯。

（4）安装完毕进行自检，该过程学生可使用万用表来检查线路。

要求确保无误后才允许通电调试。

图1-2-42 小车自动往返PLC 控制系统梯形图程序。

南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）题目：基于PLC的高空作业车自动调平系统Graduation Design (Thesis)The high assignment car is based on PLC automatic levelling systemByLiu feng runSupervised byProf. LIU YunxiaSchool Of AutomationNanjing Institute of TechnologyJune，2010毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

• 158 •基于PLC控制的大载荷四点支撑液压自动调平系统设计安徽博微长安电子有限公司 席广辉 王 峰 皇淼淼 陶 烨【摘要】液压自动调平系统的驱动力大，负载能力强，结构紧凑，适合在重型移动载体上运用。

采用液压马达（带制动器、霍尔传感器）以及双向液压锁能使液压系统得到较高的锁紧精度，同时采用四点支撑结构，抗倾覆能力强，系统操作简单、使用方便，调平速度快，能有效提高车载平台的机动性。

【关键词】自动调平；PLC；液压1 引言自动调平系统是雷达的重要组成部分，对于提高雷达车机动架设、测平性能，以及精确地测量目标的位置等其它参数都起着决定性的作用。

本文介绍了采用电液结合的PLC液压系统技术来实现液压调平系统的控制与动力驱动的要求[1]，通过对水平倾角传感器的水平倾角角度的智能实时检测，控制液压马达驱动，实现雷达车四条撑腿联动并调至水平状态。

2 液压系统设计液压系统采用小型车载工程用液压站，液压站由动力源、控制阀站、调平腿、管路等组成。

系统由交流伺服电机和液压泵组成的动力源来提供动力，通过控制相关液压阀的工作状态，将油液通过液压管路传送给液压马达，液压马达驱动调平腿实现车辆的调平功能。

系统的液压泵选用PARKER高压齿轮泵，通过控制伺服电机的转速来控制泵的输出流量，进而实现调平撑腿速度的改变。

系统的最高压力通过安全阀（溢流阀）来设定，防止系统因故障而造成破坏。

液压系统工作原理如图1所示。

启动电机2，电机带动双联泵运转，电磁阀4、7、13得电，此时液压马达通过液压油实现解锁。

解锁完成后电磁阀7失电，电磁阀4、9、14～17得电，液压油经双向液压锁、平衡阀进入马达，带动马达旋转，进而带动撑腿运动。

当四条调平撑腿均检测到着地信号后，系统进入调平状态。

电磁换向阀3、9失电，马达低速带动调平腿运动。

水平传感器发出信号到控制器PLC中，信号经过PLC处理后发出控制命令，驱动相应的马达运动，直到工作平台达到调平精度为止。

第一章概述1.1 设计背景及意义本文介绍了一种基于西门子PLC控制的生产流水线自动控制小车系统设计方案。

将PLC运用到小车自动控制系统，可实现小车的全自动控制，降低系统的运行费用。

PLC小车自动控制系统具有连线简单控制速度快，精度高，可靠性和可维护性好，维修和改造方便等优点。

利用PLC 控制技术，可实现小车相关运动，小车在一个周期内的运动由4段组成。

设小车最初在左端，当按下启动按钮，则小车自动循环地工作，若按下停止按钮，则小车完成本次循环工作后，停止在最初位置。

其运动路线示意图如下图1-1所示。

如图1-1 小车运动路线示意图第二章硬件设计2.1 主电路图如图2-1为小车循环控制的主电路原理图。

该电路图利用两个接触器的主触点KM1、KM2分别接至电机的三相电源进线中，其中相对电源的任意两相对调，即可实现电机的正反转，也可达到小车左右运行的目的。

假设接通KM1为正转（小车右行），则接通KM2为反转（小车左行）。

图2-1小车循环控制的主电路原理2.2 I/O地址分配如表2-1为小车循环运动PLC控制的I/O分配表。

在运行过程中，这些I/O口分别起到了控制各阶段的输入和输出的作用，并且也使小车的控制过程更清晰明了，动作与结果显示更加方便直接。

表2-12.3I/O接线图如图2-2为小车循环运动PLC控制的I/O接线图。

在进行调试过程时，在PLC模块上，当I0.0有输入信号，即按下SQ1；当I0.1有输入信号，也即按下SQ2，以此类推，I/O接线图就是把实际的开关信号变成调试时的输入信号。

同理，输出信号也是利用PLC模块把小车的实际运动用Q0.0、Q0.1的状态表现出来。

图2-2小车循环运动PLC控制的I/O接线图2.4元件列表如表2-2为小车循环运动PLC控制的元件列表。

在本次设计中就是利用这些元件，用若干导线连接起来组成了我们需要的原理图、I/O接线图。

第三章软件设计3.1 程序流程图如图3-1为小车循环运动PLC控制的程序流程图。

水平传感器轴
水平传感器轴
操作员界面
着地压力1YJ
着地压力2YJ
着地压力3YJ
着地压力4YJ
着地压力5YJ
水平限位1JK
水平限位2JK
水平限位3JK
水平限位4JK
系统中通常使用可编程控制器来控制，以第一个达到最高点的支撑腿为标准，其余腿作调整。

调节
角度与预期值相差较大时
值与预期的角度相差较小时
轴水平是否自动调平？
腿2，3慢速升
轴保持不变？
轴水平电机是否过载？是否到极限位置？
轴保持不变？
是否自动调平？腿3，4慢速升
N
是否到极限位置？
电机是否过载？
图达到最高点为例画出的微调流量图中央处理单元）的详细参数为11 W 的数据存储器。

本机具有输入，16特性，允许最大的扩展块为7个布尔量运算执行时间为输入电压为，输入电流在大负载时可达水平传感器系统采用玻璃液位开关三极管共电极与两个控制用电极。

当水平面为电流，为当失去水平状态时号之间的差异度时。

员 提 供 了一 套 安 全 、 方便 、 快捷的操作系统 ， 实 现 了机 电 液 一 体化 技 术 在 铁 路 接 触 网 作 业 车 系统 良好 应 用 。
关键词 ： 接 触 网作 业 车 ； 作业平台 ； Ｐ Ｌ Ｃ； 触 摸 屏
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｈ１ ３ ７ ． ５ １ 文献 标 识 码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ８ — ０ ８ １ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ４ １ — ０ ４
Ｏ 引言
中 国铁路 近 年来 飞 速发 展 ， 高速 铁路 大 规模 建 设 。 目前 线 路 曲线 超 高 由原 来 的 最 高 １ ５ ０ ｍ ｍ 已提 高 到 超 高最大为 ２ ０ ０ ｍｍ（ 见图 １ ） 。 开发 适 合 高 速铁 路 施 工要 求 的 接 触 网 作 业 车 ．满 足 高 速 铁 路 外 轨 超 高 接 近 ２ ０ ０ ａｍ 的情 况下 安 全使 用 的产 品显 得极 为 迫切 。传统 ｒ 的 升 降旋 转平 台在 曲线 线路 外 轨 超 高 的情 况下 ，车身 会倾 斜 ， 固定 在其 上 的立柱 平 台 随之 也 跟着倾 斜 （ 见 图 ２ ） ， 升 降平 台地 板 面距 轨 面最 高达 ６ ． ８ ｍ， 外 轨 超高 最 大 达２ ０ ０ ｍ ｍ， 等 同于倾 斜 角 ７ ． ９ 。 ， 作 业人 员 的安全 受 到很 大 的威 胁 ， 特别是遇到下雪 、 冰 冻 的 恶 劣 气候 条 件 ， 作 业人 员 无 法 正常 工 作 。另 一方 面 立柱 平 台在外 轨 超 高 倾 角很 大 的情 况 下 ， 立柱升降 、 平 台 旋 转带 载作 业 时 ， 机构 功 能实 现 的可靠性 降 低 。
４１
作者简介 ： 侯 云辉 （ １ ９ ８ ６ 一 ） ， 男， 山西大同人 ， 硕士研究生 ， 研 究 方 向 为 机 电 液 一体 化 。

具有一定的非线性和强耦合性 (含有反正弦函数及平方、 开方项 )控制的算法设计需要一定的快速性和准 确性以满足系统的要求 [3 ] .
方案二: 从理论模型来看 , 该系统利用控制模型并运用控制理论来进行解耦算法和控制势必会相当
繁杂 , 而且在进行实时控制时还会占用相当的存储空间 . 为此作者设计了第二种控制方案 . 首先 , 将 4
4 结 论
该系统完成后 , 作者进行了模拟实验 , 达到了预期的控制效果 . 目前 , 将对承载平台作进一步地实 际调试 . 本控制系统运用工程的方法良好地实现了解耦 , 从而避免了繁杂的理论运算 , 有一定的实际应 用价值 . 此外 , 由于本系统采用了 P LC 进行控制设计 , 不仅比单片机具有更好的可靠性 , 而且开发周期 短、 性能稳定 , 如进一步推广使用 , 可望收到更好地经济效益和社会效益 .
( 2) 式中 上标 n 为初始状态值 , 即各调平支腿在动作前的值 ; n+ 1为终了状态值 , 即各调平支腿在动作后 的值 ; Δz1 ,Δz2,Δz3 ,Δz4为调平支腿每次动作的距离 ; k 为前后方向与左右方向对角线交点对于线段的比 例系数 .
在建立了系统的数学模型之后 , 可以根据设计要求 , 对 4条调平支腿进行控制 (或伸、 或收 )借以控 制承载平台的水平度 , 使其达到要求的精度 . 从控制理论的角度来看 , 本系统的数学模型比较复杂 , 且
上较高一端的调平支腿 ;
4) 达到两个调平方向的调平精度后 , 使辅助支腿着地、 放稳 ; 5) 调平工作结束 , 进入承载状态 .
进行手工调节时 , 可根据反映倾角状态的仪表指示值来进行自主手工调节 .
2 系统的硬件构成
前已述及 , 本系统的主控元件选择 Si em ens公司的 SIM AT IC S7-300系列的 PL C, 其中包括: 中央 处理单元 ( C PU314)一块 , 数字量输入模块 ( DI SM 321)一块 , 数字量输出模块 ( DO SM 322)一块 , 模拟量 输入模块 ( AI SM 331)一块 . 中央处理单元 ( CPU314)可进行高速及中等规模的 I /O 配置 , 可用于安装中 等规模的程序以及中等指令执行速度的程序 ; 数字量输入模块 ( DI SM 321)具有 32点输入 , 并使用光耦 合器与背板总线隔离 ; 数字量输出模块 ( DO SM 322)具有 32点输出 , 使用光耦合器与背板总线隔离 ; 模 拟量输入模块 ( AI SM 331)两路输入 , 具有反极性保护 [4] . 此外 , 在模拟量的输入端还有水平传感器的变 送电路 , 主要包括集成运放和相敏整流 .

PLC控制的自动调平系统内容来源于/%C5%C9%BF%CB%D6%B1%C1%F7%B5%F7%CB%D9%C6%F7/blog/i tem/20301a43e17ce09eb3b7dc3e.html引言为保证平台稳定，被调平台有五条支腿，分别用5个执行元件控制其高度，以调整平台的水平度;用2个水平敏感元件检测其水平度，2个水平敏感元件垂直安装，分别用于检测平台前后方向的水平度和检测平台左右方向的水平度。

图1是被调平台与支腿和水平传感器安装示意图(图中未标出平台上的设备)。

图1被调平台与支腿和水平传感器安装示意图5个调平支腿高度及2个水平敏感元件的输出，构成了五输入二输出的多输入输出系统，每一调平支腿高度变动，都有可能影响平台的水平度，因此它是一个强耦合的系统。

2完全解耦的控制方法系统虽有5个输入，2个输出，但我们知道，三点决定平面，所以在调平控制量中有二个输入量是冗余量，只需选择平台重心在三支点构成的三角形内，控制这个三角形的三个支腿高度，即可实现调平;在调平结束后，再控制其余二个支腿着地即可。

所以实际系统应是三输入二输出系统，经过分析可以得到水平敏感元件的输出α与β是三个调平支腿高A、B与C的函数:α=f1(A，B，C)β=f2(A，B，C)平台调平后，应得到α≤δ，β≤δ。

δ是一个允许的很小倾角。

A、B、C与α、β之间是强耦合的。

应用理论和实验方法都可得出其传递函数，设平台输入与输出关系表示如下:式中G N M是α、β对于A、B、C的传函;GN M中下标N=1、2代表水平敏感元件的输出α与β，M=1、2、3代表三支腿高A、B与C。

设有一个预补偿矩阵K p(s)使(2)式成立。

式中K P Q中下标Q=1、2代表预补偿函数的二个输入α与β，P=1、2、3代表补偿传函的三个输出A、B与C。

若则可实现完全解耦。

为使完全解耦，必需求出k(S)，并且按(4)式实时计算A、B和C，然后实施控制。

由(3)式解出k(S)，代入(4)式并离散化(4)式，用计算机实时地计算出控制量A、B、C，就构成了快速自动调平系统。

基于PLC的自动调平控制系统研制的开题报告一、研究背景在目前的工业生产中，机器的自动化程度越来越高。

在一些自动化程度较高的生产线上，有一些需要精密控制的工作，例如工件的表面加工等。

但是，由于机器的制造和使用过程中难免会受到一些外界因素的影响，这些因素会导致机器的运动轨迹不稳定，最终影响到工件的精度和质量。

因此，需要一种能够实现自动调平的控制系统，来保证机器的运动轨迹的稳定性。

二、研究内容本文将研究基于PLC的自动调平控制系统，该系统能够通过传感器检测机器的运动轨迹并进行实时调整，从而使得机器的运动轨迹更加稳定。

具体来说，研究内容包括以下几个方面：1.系统设计：设计自动调平控制系统的硬件和软件结构，确定系统所需的传感器、执行器和PLC等控制器硬件，以及编写控制系统的程序。

2.传感器选择：研究适合自动调平控制系统的传感器类型，分析其优缺点，选择最合适的传感器。

3.自动调平算法研究：研究自动调平算法的原理和实现方式，设计适合本系统的算法，并对其进行模拟和仿真验证。

4.系统测试与分析：对设计的自动调平控制系统进行实际测试，分析测试数据，对系统在实际工作中的效果进行评估。

三、研究意义本研究旨在开发一种基于PLC的自动调平控制系统，能够实现对机器运动轨迹的实时监测和调整，提高了机器在工作过程中的稳定性和精度，从而提高了工件的质量和生产效率。

四、研究方法本研究采用实验研究法，通过实际测试来评估系统在工作中的效果。

具体研究方法包括：硬件和软件设计、传感器选择、自动调平算法研究、系统测试与分析等。

五、进度安排第一年：系统设计和编程、传感器选型和开发、自动调平算法的研究与设计；第二年：系统测试、数据分析、优化和改进。

六、可能存在的问题在研究过程中可能会遇到以下问题：1.传感器数据的异常：由于传感器本身的精度存在差异，可能会出现数据异常的情况，导致控制系统的误差增大。

2.算法的复杂性：自动调平算法的设计需要考虑众多因素，可能会出现算法复杂性过高、运算速度过慢的问题。

基于 PLC 的高空作业车自动调平控制系统赵志华;刘玉敏;姚建红【摘要】以S7-200 PLC 为主控器件，设计了一种高空作业车自动调平控制系统。

给出系统的结构、工作原理、硬件组成、控制程序流程与梯形图。

仿真结果表明：该系统实现了高空作业车自动调平、上升杆位移控制和作业平台上升速度控制的功能；作业平台水平倾角可消除水平误差，实现自动控制调平。

%The S7-200 PLC-based auto-leveling control system for overhead working trucks was designed and the system hardware structure ,working principle ,control program and ladder diagram were presented .The simulation result shows that this control system can level overhead trucks automatically ,realizes rising -stem displacement control and the rising speed control ofthe aerial work platform;and the level inclination of the work platform can eliminate the lateral error so as to implement auto-leveling of the trucks.【期刊名称】《化工自动化及仪表》【年(卷),期】2016(043)008【总页数】5页(P805-808,826)【关键词】自动调平控制系统;高空作业车;PLC;上升杆位移控制;上升速度控制【作者】赵志华;刘玉敏;姚建红【作者单位】东北石油大学电气信息工程学院，黑龙江大庆 163318;东北石油大学电气信息工程学院，黑龙江大庆 163318;东北石油大学电气信息工程学院，黑龙江大庆 163318【正文语种】中文【中图分类】TH862高空作业车是用来运送工作人员和工作装备到指定高度进行作业的特种车辆，是将高空作业装置安装在汽车底盘上组成的，现广泛应用于船舶、建筑、消防及港口货运等行业中[1]。

１ 为 最高 点 ；Ｘ 值 小于 ０ ，Ｙ 值 小 于０ 时 ，千 斤 顶２ 为最 高 点 ；ｘ 值 小 于０ ，Ｙ 值 大 于０ 时 ，千 斤顶 ３ 为 最 高 点 ；ｘ 值 大 于０ ，Ｙ 值 大于 ０ 时， 千斤 顶４ 为 最高 点 。如 图５ 设备 平 台调节 示意 图所 示 ，假 设 四 个千 斤 顶着 地 后 千 斤顶 １ 为 最高 点 （ 其他千 斤 顶为最 高 点的情 况与 此类
日
间长 ，而 且精 度不 高 ，可 靠性 不强 ，极 大影 顶 的 升 降 相 互 制 约 ， 具体 控制 算法 难 以实 似 ），根据 水平 传 感器输 出 的信 号 ，可 以分 响 设备 的使用 性 能 。 近 年来 ，随 着计 算机 现 ，而且 还 因每个 千斤 顶的 受力不 一致 而容 别进 行 ｘ 轴 和Ｙ 轴 方 向 的调 节 。如 先进 行 ｘ 轴 和４ 不动， 和 电子技 术 的发展 ， 自动调平 己逐 渐 取代传 易发生 电机过 载 。因此 本系 统 中采 用单 点调 方 向调节 ，其 过程 如下 ：千 斤顶 １
统 的手动 调平 。本 文针对 手 工调平 的 弱点 ，
设计 了一种基于Ｐ Ｌ Ｃ 的机 电 式 自动 调 平 系 统 ，实现 了设 备平 台调 平 自动化 。 ２系统 调 平方 案 自动 调 平 系 统 由４ 套支撑机构 、ｌ 套 水
节 与多 点调节 相结 合 的方案 ， 即先采取 多 点 千 斤顶２ ￣ ｉ ｆ ３ 同时下 降一 定位移 ，即设 备平 台 调 节 ，将 四个 千 斤顶 同时快 速 的降到地 面 ， 绕千斤项１ 和４ 为 轴 线旋 转 ， 如 图２ （ ａ ）所 然后 用单点调节 的方法 ，先将Ｘ 轴 方 向 调 示 ，实 线为原 来状 态 ，虚线 为调节 之后 的状

136自动化控制Automatic Control电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering在现代地球物探领域内，制约光电搜索仪探测目标体位置与成像度精度的主要因素是仪器工作平台在机动车载体行进过程中无稳定的水平度，以往行业内的应用对象是使载体处于固定位置后再提供稳定工作平台供搜索仪进行探测[1]，这已很难满足现代随动不间断测量的要求。

以此为出发点，项目以自动控制理论为引导，设计了一种三点刚性机电式支撑随动自调平系统，在硬件模块上运用PID 自控算法，实现了载体在行进过程中也能为搜索仪全时刻无间断提供稳定水平工作平台，且调平时间短、调平精度高，可靠性高，适应外界复杂地形能力强。

1 系统调平方案1.1 调平系统光电搜索仪车载平台自调平系统主要由检测装置、执行机构、控制系统以及电源模块四部分组成，用于载车在行进过程中随动不间断地将支撑仪器的平台由轻微倾斜姿态调整至水平基准内，降低外界不规则地形对搜索仪探测微弱信号精度的影响。

（1）检测装置采用一种双轴倾斜角度传感器测量搜索仪工作平台相对于水平基准平面的倾斜度，角度输出值的大小及分辨率是自调平系统步进调平与判定平台精度的评定依据。

（2）自调平系统采用三点刚性机电式支撑结构作为系统的执行机构，其固定辅助支撑轴与两条可移动步进轴通过球铰链与上平台链接，三轴呈等腰直角三角形分布，可移动轴采用精密滚珠丝杆结构将伺服步进电机转轴的旋转运动转换为系统步进调平伸缩的直线运动[2]。

（3）控制系统是光电搜索仪车载平台自调平系统的关键组成部分，其采用微控制器处理芯片作为模块的大脑，以高精度模数转换器ADC 模块采集到的姿态传感器的输出倾角值作为系统输入反馈值，与平台给定的平面水平度做比较求偏差后，输入经典PID 控制器中输出执行机构所需要的脉冲值，驱动步进电机步进伸缩调平。

（4）电源模块主要为步进执行机构、检测装置、控制系统以及相关外围电路提供稳定的能量来源。