基于 CAN 总线的拖拉机作业数据解析

作为目前为止仅有的国际标准现场总线,CAN总线在我国已经得到普遍的应用。因其在数据通讯中具有优越的可靠性、实时性和灵活性,国内许多科研机构正在将CAN总线应用于农林车辆各个系统中。农林车辆串行通信网络国际标准ISO11783是应用CAN总线的网络协议。为了解应用该标准,详细介绍了CAN总线、ISO1 1 7 8 3标准,以及两者的报文格式,并基于CAN总线和ISO1 1 7 8 3标准对拖拉机田间作业数据进行了解析。     

拖拉机CAN总线车载智能终端技术研究

为了将智能车载终端应用于大型拖拉机上,对拖拉机CAN总线车载智能终端技术进行了研究。该车载智能终端系统由农机CAN总线数据解析器及车载计算机等组成。农机CAN总线数据解析器根据ISO11783农机CAN总线协议,对拖拉机作业产生的CAN数据进行解析,并使用VB6.0软件编写了车载计算机应用程序。该程序能够对解析后的CAN数据进行处理、存储、传输和显示。车载智能终端具有拖拉机作业参数实时监测、作业轨迹显示、虚拟仪表等功能,能够辅助驾驶操作和精准管理。     

基于CAN总线的拖拉机机组作业性能分析

为了准确评价拖拉机作业性能及操作人员的技术水平,利用拖拉机CAN总线数据解析存储系统,获得John Deere 7830型拖拉机在一定作业幅宽内,以回耕法进行整地时的作业参数信息,利用ARCGIS、Matlab与Excel对数据进行可视化处理并对其进行分析。结果表明,利用高斯投影算法将GPS接收机采集到的经纬度转换成平面坐标,能够更加精确地计算出有效作业面积;拖拉机扭矩合理系数占总输出扭矩的27.01%,发动机负荷率偏低,燃油经济性差,操作手作业技术有待改进;拖拉机发动机作业实际转速为1700r/min,超过发动机满负荷标定转速（1600r/min）,动力匹配性良好;通过转速、扭矩和油耗可以判断发动机怠速状态,从而计算出有效的作业时间。     

拖拉机CAN总线应用层协议研究

通过分析我国拖拉机对CAN总线数据传输的要求、及其工作条件和工作方式,确定拖拉机CAN节点发送数据的身份码(ID)、所传输数据代码编写方法以及相关技术要求,提出了拖拉机控制局域网络(CAN总线)的应用层协议。     

基于CAN总线的拖拉机虚拟仪表系统设计

根据拖拉机机电一体化的要求,设计了基于CAN总线的拖拉机虚拟仪表系统。该系统根据SAE J1939标准定义了适用于拖拉机的CAN总线应用层协议;其中硬件电路主要包括主控制器C8051F040,CAN接口收发器PCA82C250及外围电路和相关信号调理电路;软件设计采用C语言和汇编程序语言相结合的编程原理进行单片机程序设计和CAN节点程序设计,并运用虚拟仪器开发软件LabVIEW设计拖拉机虚拟仪表显示界面,从而实现对拖拉机各种状态信息的实时显示和多页显示。     

拖拉机发动机故障诊断系统设计——基于虚拟仪器和CAN总线

以拖拉机发动机为研究对象,利用虚拟仪器和CAN总线,配合必要的传感器,设计了一套拖拉机发动机故障诊断系统。系统将采集到的传感器参数信息与本地参数信息数据库进行对比,诊断出发动机存在的故障问题。实验结果表明:系统对发动机故障信号的采集以及诊断具有较好效果,且系统可靠性高、操作简单,能够精准地检测出发动机故障。     

基于虚拟仪器和CAN总线的拖拉机牵引性能检测方法研究

针对拖拉机牵引机动性能试验测试控制系统中,被动测试车与超大负荷测试车之间进行有线通信连接繁杂、工作运行可靠性低及工作机动性差的难点问题,采用虚拟仪器和CAN总线技术有利于增强牵引试验机的车辆工作机动性.在分析虚拟仪器和CAN总线概念的基础上,探究基于虚拟仪器和CAN总线的拖拉机牵引性能检测方法及其优点.     

拖拉机电液悬挂系统中CAN总线智能节点研究

针对用插装阀组成的拖拉机电液悬挂系统,给出了基于CAN总线的悬挂控制方案,主要包括悬挂子系统ECU、2个智能节点。智能节点的设计以LPC2119芯片为核心,具有硬件简单、封装小巧、软件模块化强的特点。试验表明,该节点能很好地满足悬挂系统的工作要求。     

拖拉机作业载荷数据平台设计与旋耕作业质量预测

针对拖拉机田间试验数据不足、机组作业质量无法实时评估与准确预测的问题,设计了涵盖多参数、多工况的车载测试终端,构建了全国范围的田间作业试验拖拉机作业载荷数据平台系统,以获取拖拉机各关键零部件的田间作业载荷数据。在此基础上,研究了准确预测、评价拖拉机田间旋耕作业质量的智能算法,为产品研发、性能预测以及作业评估提供全面的基础数据与可靠的预测结果。基于农业大数据,融合BP神经网络与遗传算法对数据平台基础作业载荷进行分类挖掘,预测评价了拖拉机田间旋耕作业质量,结果表明,基于遗传算法的神经网络预测精度高达96.77%,均方根误差(RMSE)小于0.01,说明拖拉机作业载荷数据平台的基于遗传算法的神经网络预测模型可准确预测评价拖拉机田间旋耕工况的作业质量。     

电动拖拉机CAN总线通信网络系统设计

随着机电一体化技术的发展,电动拖拉机对整车控制系统的实时性和稳定性有了越来越高的要求,因此通信网络系统的研究成为关键技术之一。为此,以小型电动拖拉机为研究对象,进行了基于CAN总线通信网络系统的设计。首先,根据电动拖拉机整车控制系统组成,设计通信网络节点并进行功能定义,在ISO11783协议的基础上,根据电动拖拉机实际通信需求,改进并制定了CAN总线网络通讯协议;其次,基于MC9S12XS128MAL型单片机搭建CAN总线通信网络系统试验平台并完成软件设计;最后,通过系统性能测试验证了通信网络系统可以满足实时性、准确性和稳定性的要求。     

CAN总线技术在拖拉机上的应用展望

随着新兴科学技术的不断创新,尤其是计算机、电子控制与网络通讯等高新技术的发展,对拖拉机工业产生了巨大的影响和渗透,为提高拖拉机作业机组的性能开辟了崭新的道路。为此,概括介绍了CAN总线的基础知识、主要特性以及国内外拖拉机应用CAN总线技术的现状,指出了在拖拉机上应用CAN总线控制技术的前景。     

基于CAN总线的拖拉机导航控制系统设计与试验

为提高农业机械导航控制的准确性,在东方红-X804型拖拉机平台上设计了一种基于CAN总线的导航控制系统,该系统包括导航控制器、GPS定位系统、转向系统以及CAN通信模块。上位机节点采用嵌入式ARM处理器AT91SAM9261,以双闭环PID控制算法实现转向控制,并基于收发控制芯片SN65HVD1050D设计了CAN接口电路。功能节点分别实现转向控制、油门开度控制、制动控制、角速度测量以及机具升降控制。根据CAN2.0总线协议制定了主动节点和从动节点的数据传输通信协议。进行了CAN通信试验以及田间作业试验。结果表明,CAN总线系统能保证信号及命令传输,东方红拖拉机能按照规划路径进行行驶、转向、变速等操作。其中,转向系统的方波信号角度跟踪稳态时平均误差0.41°,跟踪时间为1.32s;拖拉机田间试验过程中,直线行驶的横向跟踪误差平均值为0.021m,地头转向的横向跟踪误差平均值为0.016m。     

基于CAN总线的农业车辆自动导航控制系统

以ISO 11783协议作为系统数据通信的标准,开发了基于CAN总线的农业车辆自动导航控制系统,该系统包括控制终端、GPS节点、电子罗盘节点、角度传感器节点及转向控制节点,其中控制节点采用比例参数可调节的自适应PID控制算法实现车辆的转向控制.通信测试结果表明,该系统能够实时可靠地采集多个传感器信息和传输控制指令.车辆导航实验结果表明,转向控制方法能够以较快的速度跟踪目标值,具有良好的控制效果.     

基于CAN总线的节水灌溉自控系统设计与研究

围绕实用性、可靠性、经济性等特点,分析了CAN总线在野外灌区中的适应性,并基于CAN总线构建节水灌溉自动控制系统,目前主要软硬件的设计与开发已基本完成。     

基于CAN总线的温室自动控制系统

介绍了一种基于CAN总线及单片机测控技术的温室多点温度、湿度、光照测控和管理系统。经仿真和现场调试．该自动控制系统具有极高的可靠性，实现了温室的智能化、科学化管理。     

基于CAN总线的智能化节水灌溉系统的研究

随着我国农业的迅速发展,农业的用水量日益增多。在灌溉系统中合理地利用自动化控制,大力发展节水技术,可以提高水资源利用率。针对我国农业生产中灌溉所存在的问题,设计出基于CAN总线智能化节水灌溉系统。该控制系统是通过PC客户端、传感器节点、下位机、阀门控制节点等几个部分,实现多点远距离参数检测、数据通讯和驱动执行机构,是一种经济性好、体积小、工作稳定性强、易于推广的智能节水灌溉控制系统。     

电动拖拉机CAN通信网络设计及硬件在环测试

针对由于电动拖拉机控制系统的改变,拖拉机传统布线难以满足各电子控制单元之间的信息共享等问题,以功率分汇流式电动拖拉机CAN通信系统设计为例,基于SAEJ1939协议设计了CAN通信网络系统。分析比较了4种拓扑结构的优缺点,采用高、低速CAN通信网络系统构建了整机CAN网络结构。基于SAEJ1939协议,结合电动拖拉机结构及其作业工况特点制定了整机CAN通信网络协议。基于d SPACE硬件在环仿真平台和CANoe软件进行了CAN通信网络硬件在环测试试验。结果表明:功率分汇流式电动拖拉机CAN通信网络系统报文发送接收正常,测试模拟过程中没有出现错误帧,通信效果良好,系统稳定可靠;通信网络理论负载率理论计算结果与测试结果基本一致,验证了CAN网络系统的实时性和可靠性。     

汽车总线技术及其检测

随着汽车电器设备和各种自动控制设备在现代汽车上的使用越来越广泛,传统的点对点连线通信方式已经不能满足现在的要求,汽车CAN总线技术是一种全新的汽车电控系统信息通信方式,在信息传递、资源共享方面有着独特的优势,并可有效减少线束的长度和节点数量,介绍了CAN总线故障及检测和维修方法。     

基于CAN总线技术的温室监控系统的设计

为了提供作物生长所需要的最佳生态环境,需要对温室环境参数进行实时监控.为此,考虑到CAN总线的主要特点,并从低成本和可靠性以及技术优势的角度出发,提出了基于CAN现场总线的分布式温室监控系统,该系统不仅具有温室环境参数的测控功能,还可以进行集中监控、数据管理等.同时,详细说明了硬件构成及软件设计.