花都登高车出租 登高车串口通信测试 花都登高车出租, 花都登高车公司, 花都登高车 设备水平放置,X轴和Y轴与水平面平上,通过在桌面上左右水平滑动的方式在X轴方向施加扰动。此时倾角值应该为0°,左右滑动相当于给X轴增加了一个运动加速度,单独使用加速度计测得的角度产生了较大误差,最大误差达9.20°左右;螺仪能够准确测量角速度,短时间内积分角度值比加速度计准确,但长时间后,累积误差会不断増大, 4s时,误差己经达到1.70°左右;互补滤波和卡尔曼滤波效果显著,两条曲线基本重合,互补滤波最大误差为1.38°,平均误差为0.61°;卡尔曼滤波最大误差为1.26°,平均误差为0.55°。
姿态跟踪实验任意调整设备姿态。加速度计由于设备姿态调整过程中存在运动加速度,产生了频繁的抖动;陀螺仪累积误差不断增大;经过互补滤波和卡尔曼滤波后,角度变化曲线平滑,更加符合物体的运动规律,两种滤波方式都能跟得上物体姿态的变化,但互补滤波一段时间后也有误差变大的趋势。由上述两类实验比较分析可知,卡尔曼滤波效果比互补滤波效果更好,因此在本文所设计的系统中采用卡尔曼滤波。
电子罗盘测试, 电子罗盘功能使用磁阻传感器HMC83实现,关于电子罗盘的测试包括HMC83自测试、圆周测试、航向角测试和误差分析等,所有测量结果通过串口发送到PC机的635系统测试与误差分析串曰调试助手,方便观察和分析。
HMC83自测试, 对HMC83进行软件配置:自测试(正偏置)、单一测量模式、增益Gain=5,如果敏感轴输出结果在243?5LSB)的范围内,说明该轴性能良好。 每个轴的自测试值均在243 ̄575范围内,说明芯片没有损坏。每个HMC83H轴的测量值略有偏差,说明在制作工艺上无法做到灵敏度完全一致,同时可能存在测量噪声。
圆周测试, 将设备在水平面旋转一周,将磁阻传感器测量值通过民S232串口输出到PC机上,使用MATLAB基于楠圆假设的误差补偿方法计算误差系数,楠圆参数值,误差系数值。圆心、从坐标原点偏移到了2.76,-86.9),说明硬磁干扰较大;曲线的形状近似圆,软磁干扰较小。根据测量值得到的最小二乘圆度误差在校正前和校正后。
航向角测试, 由于实验条件限制,没有无磁转台和高精度的电子罗盘,无法确定真正的地磁北极和地理北极。本文根据实际情况,作以下简单处理:使用分度头来确定电子罗盘的相对旋转角度,大体选定一个正北方向,作为该系统的基准方向,航向角计算和误差分析均以此为基础。 在使用基于楠圆假设的误差补偿方法后,仍然存在一个圆周误差,而设备安装到载体上,也将产生安装误差。由于圆周误差和安装误差都是固定值,因此在实际使用过程中,将寻找一高精度电子罗盘作为基准,对安装后的设备进行固定偏差的校正。将电子罗盘水平放置,航向角〇° ̄%〇°之间每隔15°进行测试,共24个测试位置,每个位置采集1000个数据计算平均值,得到校正前后航向角误差曲线。校正前12个测试点的航向角测量误差最大可达33.82°,校正后最大误差仅为1.43°,平均误差为75°。
无线通信性能测试, 无线通信性能对于登高车测深系统的总体性能起着重要的作用,通信距离和通信时延是衡量无线通信性能的重要指标,下面对这两项指标进行实验测试。 无线通信模块的发射功率决定了通信距离,发射功率逐渐增大时,通信距离也逐步増大。但发射功率不可能无限增大,当通信距离过大时,通信质量下降,会出现丢包、误码率上升、通信不稳定等情况,再有环境中电磁波干扰等因素的制约,容易出现不能成功发送或接收不到数据的情况。本文使用TI公司的SmartRFS和dio7软件进行通信距离测试,采用点对点的测试方式,测试中两节点按照通信协议收发大小为14字节的数据包,通信信道固定为OxOB信道,射频中心、频率为2405MHz。SmartRFStudio数据发送界面,数据接收界面,每次收发100个数据包。 CC2530没有采用PA放大器,采用印制PCB天线设计,通信距离并不是特别远。根据表5.5的测试结果可知,CC2530在测试点40m处开始出现误码情况。可以判定CC2530最大可靠通信距离为30m。若再使用备份通信链路数据及重传机制,可以改善丢包及误码情况。考虑实际施工环境中天气、遮挡物、天线摆放位置等因素,可保证20m内通信可靠,能够满足系统需求。
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通信时延测试, 通信时延包括两部分,一是无线电波在空气中传播产生的延时,电磁波以光速传播,本文中通信距离在20m内,空中传播时延可忽略不计;二是软件程序中协议找处理无线信号产生的时延。通信时延采用点对点测试,一个节点按周期发送数据包,另一个节点接收到数据包后进行应答,发送的数据巾贞按照通信协议设置,通过定时器得到从开始发送到接收到数据么间的时间差,实验通过编程实现。根据实验结果可知,两个节点之间一次收发的时间为2ms,因此显控终端采集三个4'传感器节点倾角值,共需要6ms。
显示屏模块测试, 显示屏模块用于显示登高车的当前挖掘深度和挖掘方向,并在无线通信故障和设备电量不足等情况下显示错误提示信息。显控终端设备类型编号为0,动臂、斗杆、铲斗上的设备编号分别为1、2、3,在提示错误信息时,加上错误设备编号,方便故障定位。
系统整体性能主要从深度和方向的测量误差进行评价。 最大测量误差为1.43°,平均误差为0.75°。下面进行深度测量误差分析。课题研究过程中以EC80D登高车为实验对象,该型号的登高车动臂长度、斗杆长度和折斗长度分别为3.71、1.65m、1.05m。根据深度计算公式可知,登高车深度测量误差计算公式,认为工作装置的机械尺寸是确定的,误差主要来源于倾角测量误差。
1)倾角测量误差主要来源于以下两部分:(1)传感器倾角测量误差: 传感器最大倾角测量误差为1.26°,平均测量误差为55°。 (2)通信延时造成的倾角测量误差:在登高车实际作业过程中,登高车工作装置动臂、斗杆和铲斗的运动是一个很缓慢的过程,大约Is转动10°,系统无线通信的总延时为6ms,因此通信延时产生的倾角测量误差为0.06°。 在0=0时取最大值。理论上深度最大误差为14.74cm,平均误差为6.79cm。实际挖掘过程中,动臂、斗杆和r斗不可能同时处于水平位置,并且在登高车铲斗破±和装止时的深度较为关键。因此作以下分析:
(1)对于地表浅层挖掘,以动臂、斗杆和铲斗倾角为45°、85°和90°的姿态计算,深度最大误差为6.49cm,平均误差为3.38cm。(2)对于地表深层挖掘,以动臂、斗杆和铲斗倾角为-60°、85°和90°的姿态计算,深度最大误差为4.83cm,平均误差为2.53cm。根据上述给定条件进行了误差分析,而在实际使用过程中,登高车结构的复杂性、工作装置由于长期使用产生的老化、各部件的间隙等因素使实际机械尺寸与理论值有所偏差。更多的实验测试和深度测量误差校正仍然是课题下一步的工作内容。
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