摘要：为了提升液压传动机构位姿数据的准确性，本文运动学原理为基础进行分析，采用思路转换的方法，以模拟电压的转换为基点，实现关节转角测量线性位移方法的设计。由此实现对各关节的转角数据的收集、储存与显示，保证有效的液压传动机构位姿检测。
关键词：液压传动机构；检测方法；位姿检测
液压传动是流动传动的方式之一，是基于液体静压力传动原理的基础上创新而来。随着国家工业化的发展，液压转动机构应用越来越广泛。其独特的优势条件，使得工作时输出动力远远高于同体积的气体传动模式。主要应用在一般工业中、行走机械中、钢铁工业中、土木水利工程中、电力行业中、船舶行业中、军事工业中的装置设备等。如此可见其利用利用率之高，那么通过探究其位姿来实现数据的有效控制，就有极为重要的实践意义。本位从液压挖掘机为切入点，综合考虑其作业的成本问题，精确性能和可操作性，结合运动学原理，更换角度，寻求检测方法的新思路，通过多角度多方位实现跟踪铲斗轨迹。
1.理论设计检测系统
从三个方面进行系统重新设计，来检测液压传动机构位姿的数据。第一方面主要是采用直接测量的方法通过线性位移传感器测算液压缸的行程；第二方面主要涉及对数据采集时所应用的方式，即通过单片机进行；第三方面主要是指数据的处理软件，此系统中采用LAB软件实现对数据从提取到得出结论的整个过程。
1.1传感器的选取
在对液压缸进行测量时，最好通过保持与位移同频率的方式使传感器的拉杆配合液压缸的光杆进行共同作业。此方法操作时，在实际中通常将传感器放置于液压缸壳体固体包装内部，并且要在铲斗、动臂、斗杆油缸中分别安装用来紧固的装置，以此方便位移传感器的滑动。在检测之前先在系统中输入1-6v的模拟电压标准，在此基础上转换线位移的数据，然后再进行滑动传感器的安装。此外在对线性位移传感器输入电压信号时，本检测系统中可选取单片机来进行改编。通过单片机的可调式电压进行数据的编写与设计。
1.2采取数据的方式
对于数据的收集主要是通过数据采集系统来完成，并且要通过两次系统的收集来完成。主要是应用单片机模式的数据采集方式来完成下位机相关数据的获取。对于数据的分析、显示与应用主要在上位机中进行展示。因此，在本检测系统中对于上位机与下位机要进行区分设计。
1.3设计数据的处理模式
在本检测体系中，主要设计部分包括两个方面即上位机和下位机。一方面对于上位机来说，起主要作用的是通过单片机的可操作性进行数据的处理、上传与展示。以挖掘机为例，主要是通过关节转角数学来进行相关展示，保存相关数据的模式是以表格的方式在软件中进行储存。而读取数据时，先要对数据进行转换，便于使用单片机对转换结果进行读取，而后通过串口将八位二进制相关数据参数上传至上位机，进而对液压缸进行计算。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆值得注意的是，要将八位二进制的数据转换为十进制进行计算，因为在设定1-6v电压的模拟基础上，通过PCF输出的数据通常为0-255之间，但实际输出的行程应在0-1250mm内，因此必须要进行转化以获取液压缸的行程。
另一方面针对下位机来说，在1-6v电压的基础上，转换模拟电压通常采用4路8位式的转换器来实现，因为通常是通过3路转换器完成电压的转换，所以第四路则为提前预留的空间来完成对转角的测量。一般情况输入、输出数据是通过12C总线来完成，但因普通的单片机中并无相应的接口与之对应，因此要进行相关的协议编写。就此，本设计将SDA与SCL通过单片机的管脚与PCF的相应位置进行接连，以此实现通信功能。并且对PCF数据的循环读取模式要依据12C的相关协议来完成。
2.仿真检测设计系统
一般情况下，要根据LAB发出的相关指令进行仿真检测设计系统。通过单片机采集与处理的数据要通过LAB软件进行保存，并在串口实现两者的通信功能。
在仿真过程中对串口进行数据8 位、校验位0位、停止位1位的设置。
单片机以循环的方式读取上位机在 612s/ 次的数据，以PCF 进行结果转换，随后将其再次发送至上位机内。以字节数M赋给VISA模式进行数据的缓冲，用缓冲器读取后输出字符型数据。
在仿真时十进制数据的获得，要利用 Lab 软件将 M 字节字符转化，并由4 个通道进行数组分别传输，达到分离数据的目的。在挖掘装置的例子中，关节转角变化要对使用WAVA分离后的数据进行事实的展现，并且结合参数设计后，赋予运行。
进行仿真模拟实验室，要人为单次调节电压，并且设定输入此值为固定的数据，由此保证关节转角铲斗位姿单一，曾直线型分布态势；但不排除其他情形，如铲斗位姿是续变化曲线的状态，则表示模拟电压也呈现出连续变化模式。
结语
综上，传统方法对液压传动机构的位姿检测系统存在硬件条件上的缺陷，因此可通过高性能的采集系统进行串口通信设计，由此提升通信速率保证有效的数据收集。对液压传动机构的位姿检测，主要是指以轨迹跟踪方法对位姿变化的不同机构进行检测，即因关节转角的线性位移方法更可靠、操作性更强来进行直接检测。
本文以运动原理为基础进行设计、计算作业时关节转角的位姿检测，以转换模拟电压为思路，实现对液压传动机构的位姿检测。
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论文作者:冯立霞,何兵
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/19
标签：数据论文; 液压论文; 电压论文; 机构论文; 单片机论文; 液压缸论文; 转角论文; 《电力设备》2017年第14期论文;