太阳能草坪割草机关键技术的研究
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摘要
本论文主要研究太阳能草坪割草机能量管理系统、遥控系统和整机调节嵌入式系统的设计和实现，详尽介绍系统的结构、工作原理及性能，着重阐述了各系统中的软、硬件设计和系统之间通信程序的开发。在深入研究太阳能电池和蓄电池两者匹配关系的基础上，提出能量管理通用充放电平台的概念，在此平台上可实现各种蓄电池的充放电控制。同时，此机采用了遥控系统，改变了传统的人工割草的方式，不仅提高了劳动生产率，而且大大地降低了工作人员的劳动强度。为了使各个系统达到通用性和灵活性，整机采用了基于CAN总线的分布式控制结构，在ARM微处理器上实现嵌入式操作系统，对整机调节与监控。
This thesis mainly discusses the design and operation of the energy management system , the remote control system and the embedded modulation system of the solar mower ,fully introduces the structure , working principle and the function of the above systems ,and it also focuses much on the design of the hardware and software in all the systems and the development of the communications setting between the systems. By researching the capability between the solar battery and storage battery, it brings forward a new concept- the energy management system for charging and discharging all kinds of storage battery. Besides, such a remote-controlled mower changes the traditional way of mowing. It not only increases the productivity, but also weakens the labor intensity for the workers. To improve the aptness and the flexibility of all the systems, it adopts a control system based on the distribution of the CAN bus, and the embedded operation system is applied to the ARM MPU (Micro-Processor Unit), which regulates and controls the whole mower.
This thesis mainly discusses the design and operation of the energy management system , the remote control system and the embedded modulation system of the solar mower ,fully introduces the structure , working principle and the function of the above systems ,and it also focuses much on the design of the hardware and software in all the systems and the development of the communications setting between the systems. By researching the capability between the solar battery and storage battery, it brings forward a new concept- the energy management system for charging and discharging all kinds of storage battery. Besides, such a remote-controlled mower changes the traditional way of mowing. It not only increases the productivity, but also weakens the labor intensity for the workers. To improve the aptness and the flexibility of all the systems, it adopts a control system based on the distribution of the CAN bus, and the embedded operation system is applied to the ARM MPU (Micro-Processor Unit), which regulates and controls the whole mower.
引文
1. ASHIDA Y. Single-junction a-Si solar cells with over 13% efficiency solor Energy Materials and Solor Cells. 1994, V. 34:291-302
2．王敏．新型的太阳能产品．太阳能(solar energy)．2002：30-31
3. www.pnhome.com
4．王建强．本田-梦幻太阳能汽车．汽车与驾驶维修．1998，Vo．2：4-5
5. www. husqvarna. com
6．何书森．实用遥控电路原理与设计速成．福建科学技术出版社，2002．5
7. www. ccw. com. cn
8．张杭．实时操作系统UC/OS-Ⅱ在196KC上的移植．工业控制计算机．2003，V．16，No．5：62-63
9. 张增忠. http://tech.tom.com/Archive/2001/8/15-90346.html, 2001.8
10．张海峰．UC/OS-Ⅱ的多任务信息流与CAN总线驱动．Microcontroller & Embedded Systems, 2003, 31-34
11．王智．几种现场总线的通信介质访问控制方式．工业仪表和自动化装置．2001．3
12．赵新民．太阳能电池与阀控式蓄电池优化配置分析．高原地震．2000，V．12，No4：60-63
13．张志．TDX太阳能家用电源系统．农村能源．1995，5：9-11
14．杨树明．独立光伏电源系统设计方法．电源技术应用．2001，No．11：561-564
15．王学强．当今世界太阳能发电系统的发展动向．吉林电力，2002，No．4：31-33
16．于丽萍．未来的汽车新能源．江西能源．2000，No．3：13-14
17. O'REGAN B, GRATZEL M A low-cost hight-efficiency solor cell based on dye-sensitized colloidal Ti02 films Nature. 1991, V. 353, No. 24: 717-737
18．徐友龙．电池技术的现状和发展动向．电子元器件应用．2000，V．2，No．9：1-8
19. Sood P K, Lipo T. A. Power converinsn distribution system using a hight frequency AC link IEEE Trans on IA. V. 24No. 2 1988, 288-300
20. Jinhwan Jung. A vector control scheme for EV induction motors with a series iron loss model IEEE Trans on IE, 1998, V. 45, No. 4:617-624
21．齐国光．电动车用电池充电状态和功率强度估计．电源技术．2002，V．26，
No．3：137-140
22．仲欲飞．电动车用电池状态估计算法及电池测试仪的研究．清华大学．2001，No．1：51-59
23．陈全世．电动汽车铅酸电池放电特性的研究．汽车技术．1999，No．10：11-14
24．王红岩．无级变速遥控驾驶系统模糊控制策略．汽车技术．2000，No．6：397-402
25. Sood P KLipo T. A Power conversion distribution system using a high frequency AC link. IEEE Trans on IA. 1998, V. 24, No. 2: 288-300
26．陈继开．遥控往返汽车及控制系统．承德石油高等专科学校学报．2002，V．4，No．2：19-32
27．陈全世．电动汽车用铅酸电池放电特性研究．汽车技术．1996，251(8)：7-11
28．张涛．RC-6型铲运机无线电遥控装置．矿业研究与开发．1998，V．18．No．2：26-28
29．成世明．新型多通道可编程遥控系统．单片机技术与应用．2000，V．25，No．4：53-55
30．燕奎臣．一种水面救助机器人．应用科技．2001，V．28，No．9：5-6
31．李卫．高频稳度无线电遥控电路的设计．黄石高等专科学校学报．2002，V．18．No．2：47-49
32．钟胜，朱铝．镍蓄电池组一致性筛选．电源技术．2002，V．26，No．4：311-313
33．张艳莉．大功率蓄电池智能充电机控制器的研制．华北电力技术．2001，No．5：41-43
34．马世宏．种基于PC机和80C196充电机集群控制系统．机车电传动．2000，V．10，No．6：27-30
35．高振明．液晶显示智能充电器设计．山东电子．2001，V．27，No．9：43-44
36．陈镜堑．流PWM电机驱动器．中国科学院电工研究所论文报告集．1989，No．17：75-83
37．钱建立．智能快速充电器设计与制作．科学出版社．2001
38．刘祥楼．IC-6024智能充电机的研制与开发．黑龙江遥控化即使与应用．1996，V15，No．3：48-51
39．陈永利．基于MAX846A的智能充全器．微计算机信息．2000，V．16，No．6：29-30
40．杨元栋．基于8xC749单片机的电动自行车智能充电器的设计与实现．计算计应用．2000，No．10：9-10
41．贾英江．智能充电系统简介Movable Power station & Vehicle．1999．No．1
42-46
42. SJA1000 CAN Controller Interface. Product specification. Philips Semiconductors, 2000
43. PCA82C250 CAN Controller Interface Product specification. Philips Semiconductors, 2000
43．付正军．应用现场总线若干问题的思考．微计算机细心杂志，2000(2)
44．邬宽明．CAN子总线原理和应用系统设计．北京航空航天大学出版社，1996
45．马忠梅．AT91系列ARM核微控制器结构与开发．北京航空航天大学出版社．2003
46．许庆丰．uc/os的应用和扩展．电子产品世界．2000，V29：28-29
47．孙涛．基于uc/os-Ⅱ嵌入式系统的电机保护装置．电子质量．2002：115-117
48．李敬兆．基于模糊神经网络预测技术检测蓄电池剩余电量的研究．煤矿机械，2002．V．8：21-24
49. Sood P K, Lipo T. A. Power converinsn distribution system using aheight frequency AC link, IEEE Trans on IA, 1998, V.17, No.4:288-300
50．冉汗政．嵌入式实时操作系统UC/OS在控制工程中的应用．现代电子机技术．2003，V．13，No156：84-86
51. Jinhwan Hung. A vector control scheme for EV induction motors with a series iron loss model. IEEE Trans on IA. 1998, V. 45, No. 4: 617-624
2．王敏．新型的太阳能产品．太阳能(solar energy)．2002：30-31
3. www.pnhome.com
4．王建强．本田-梦幻太阳能汽车．汽车与驾驶维修．1998，Vo．2：4-5
5. www. husqvarna. com
6．何书森．实用遥控电路原理与设计速成．福建科学技术出版社，2002．5
7. www. ccw. com. cn
8．张杭．实时操作系统UC/OS-Ⅱ在196KC上的移植．工业控制计算机．2003，V．16，No．5：62-63
9. 张增忠. http://tech.tom.com/Archive/2001/8/15-90346.html, 2001.8
10．张海峰．UC/OS-Ⅱ的多任务信息流与CAN总线驱动．Microcontroller & Embedded Systems, 2003, 31-34
11．王智．几种现场总线的通信介质访问控制方式．工业仪表和自动化装置．2001．3
12．赵新民．太阳能电池与阀控式蓄电池优化配置分析．高原地震．2000，V．12，No4：60-63
13．张志．TDX太阳能家用电源系统．农村能源．1995，5：9-11
14．杨树明．独立光伏电源系统设计方法．电源技术应用．2001，No．11：561-564
15．王学强．当今世界太阳能发电系统的发展动向．吉林电力，2002，No．4：31-33
16．于丽萍．未来的汽车新能源．江西能源．2000，No．3：13-14
17. O'REGAN B, GRATZEL M A low-cost hight-efficiency solor cell based on dye-sensitized colloidal Ti02 films Nature. 1991, V. 353, No. 24: 717-737
18．徐友龙．电池技术的现状和发展动向．电子元器件应用．2000，V．2，No．9：1-8
19. Sood P K, Lipo T. A. Power converinsn distribution system using a hight frequency AC link IEEE Trans on IA. V. 24No. 2 1988, 288-300
20. Jinhwan Jung. A vector control scheme for EV induction motors with a series iron loss model IEEE Trans on IE, 1998, V. 45, No. 4:617-624
21．齐国光．电动车用电池充电状态和功率强度估计．电源技术．2002，V．26，
No．3：137-140
22．仲欲飞．电动车用电池状态估计算法及电池测试仪的研究．清华大学．2001，No．1：51-59
23．陈全世．电动汽车铅酸电池放电特性的研究．汽车技术．1999，No．10：11-14
24．王红岩．无级变速遥控驾驶系统模糊控制策略．汽车技术．2000，No．6：397-402
25. Sood P KLipo T. A Power conversion distribution system using a high frequency AC link. IEEE Trans on IA. 1998, V. 24, No. 2: 288-300
26．陈继开．遥控往返汽车及控制系统．承德石油高等专科学校学报．2002，V．4，No．2：19-32
27．陈全世．电动汽车用铅酸电池放电特性研究．汽车技术．1996，251(8)：7-11
28．张涛．RC-6型铲运机无线电遥控装置．矿业研究与开发．1998，V．18．No．2：26-28
29．成世明．新型多通道可编程遥控系统．单片机技术与应用．2000，V．25，No．4：53-55
30．燕奎臣．一种水面救助机器人．应用科技．2001，V．28，No．9：5-6
31．李卫．高频稳度无线电遥控电路的设计．黄石高等专科学校学报．2002，V．18．No．2：47-49
32．钟胜，朱铝．镍蓄电池组一致性筛选．电源技术．2002，V．26，No．4：311-313
33．张艳莉．大功率蓄电池智能充电机控制器的研制．华北电力技术．2001，No．5：41-43
34．马世宏．种基于PC机和80C196充电机集群控制系统．机车电传动．2000，V．10，No．6：27-30
35．高振明．液晶显示智能充电器设计．山东电子．2001，V．27，No．9：43-44
36．陈镜堑．流PWM电机驱动器．中国科学院电工研究所论文报告集．1989，No．17：75-83
37．钱建立．智能快速充电器设计与制作．科学出版社．2001
38．刘祥楼．IC-6024智能充电机的研制与开发．黑龙江遥控化即使与应用．1996，V15，No．3：48-51
39．陈永利．基于MAX846A的智能充全器．微计算机信息．2000，V．16，No．6：29-30
40．杨元栋．基于8xC749单片机的电动自行车智能充电器的设计与实现．计算计应用．2000，No．10：9-10
41．贾英江．智能充电系统简介Movable Power station & Vehicle．1999．No．1
42-46
42. SJA1000 CAN Controller Interface. Product specification. Philips Semiconductors, 2000
43. PCA82C250 CAN Controller Interface Product specification. Philips Semiconductors, 2000
43．付正军．应用现场总线若干问题的思考．微计算机细心杂志，2000(2)
44．邬宽明．CAN子总线原理和应用系统设计．北京航空航天大学出版社，1996
45．马忠梅．AT91系列ARM核微控制器结构与开发．北京航空航天大学出版社．2003
46．许庆丰．uc/os的应用和扩展．电子产品世界．2000，V29：28-29
47．孙涛．基于uc/os-Ⅱ嵌入式系统的电机保护装置．电子质量．2002：115-117
48．李敬兆．基于模糊神经网络预测技术检测蓄电池剩余电量的研究．煤矿机械，2002．V．8：21-24
49. Sood P K, Lipo T. A. Power converinsn distribution system using aheight frequency AC link, IEEE Trans on IA, 1998, V.17, No.4:288-300
50．冉汗政．嵌入式实时操作系统UC/OS在控制工程中的应用．现代电子机技术．2003，V．13，No156：84-86
51. Jinhwan Hung. A vector control scheme for EV induction motors with a series iron loss model. IEEE Trans on IA. 1998, V. 45, No. 4: 617-624