自动称重控制系统设计_开题报告

一、国内研究现状

我国从1960年开始研制、开发、生产电子秤，初期的电子秤是模拟指针式，后来逐渐发展成数字式。由于当时各种技术条件的限制，这种电子秤的准确性不高、可靠性差，而且出故障的概率还很高，在当时没有得到广泛的应用。我国最早接触动态称重系统是在1980年，主要通过国外的一些动态称重的产品及其技术对动态称重系统有了初步的了解。1990年后，随着微电子技术发展以及与国外称重传感器技术研究发达国家之间进行的技术交流与合作，大批的称重样机、先进的生产技术和加工检测设备被引进到国内，通过对先进设备与技术的消化、吸收，对其进行了改造，使得称重装置的不仅在技术上上升到一个新的层次，而且在设备的外形、功能、显示等也上升了一个新的台阶，一些企业还应用现代秤重技术研制出了大量具有自主知识产权的新型产品。国内最先开始对动态称重系统进行系统研究的是重庆公路科学研究所，此后很多机构、公司开始对动态称重技术进行深入的研究，从而开发相关的产品。

2000年到2010年间，随着我国经济的不断发展、科学研究能力的不断增强，称重技术已由静态称重逐步发展为动态称重，称重结果由模拟信号发展为数字信号，测量特点由单个参数的测量发展为多个参数的测量，动态称重技术和数字称重技术发展成了电子称重技术的主导力量。由于我国特别重视对动态称重与快速称重的分析与研究，现在动态称重系统及其产品在国内市场上所占的比重不断增加，尤其是在工业生产中以及公路交通的称重收费、限重执法、轴载检测等方面起到了至关重要的作用。

目前，利用模拟式称重传感器与数字接线盒组成的数字称重系统和数字式称重传感器与数字接线盒组成的数字称重系统，领导着现代称重的发展方向，是适应代表现代控制技术发展的现场总线技术、信息网络技术发展的需要。

二、国外研究现状

国外对于称重技术的研究要早于我国，1954年在国外就出现了带有新式打印机的倾斜式杠杆秤，在此之前，生产线上产品的称重都是靠人工进行的，由人工进行定时抽查，这种方式不仅在速度上达不到要求，而且误差也比较大「i9}。第二次世界大战过后，欧洲工业发达国家致力于将衡器引入到工厂的生产过程中，从而对机械衡器在称重速度与自动记录称量结果等方面提出了新的要求。于是设计了新式的打印机，通过运用其输出的信号来控制记账器，并用电磁铁代替人工来操作按键，于是称量的速度得到了很大水平的提高，这也被称为是电子称重技术发展的初始阶段。

随着称重速度的提高，美国在随后的16年间开始致力于动态称重技术的研究。1968年，南非在电容称重传感器方面获得了专利，这也是世界上第一个在电容称重传感器方面获得的专利。同年，西德的队T公司开始着手于平板式车辆称重器在动态称重方面的研究。1970年后，欧美的一些制造公司，应用多个传感器进行串联、并联或者混联的方式，并配用专用的称重结果显示仪表，组合成了各种类型的动态称重装置。美国将动态称重系统首次应用于车辆载荷的研究，法国在压电缆车辆称重器的动态称重方面取得专利，英国的一些公司在南非的电容称重传感器研究上使用先进电子技术，显著的提高了系统的性能。 1983年，动态称重系统Vibracoax首在法国次投入使用。1984年，动态称重系统在美国的多个州被推广使用。为确立研究动态质量的测量方法，研制真正的进行动态测量的电子秤，一些工业比较发达国家的学者开始运用不同技术手段开展动态电子秤的研究工作，其中日本、美国的学者在1980年就开始对其进行研究，日本大阪大学理工学院的小野敏郎教授依据牛顿第二定律分析了动态称重系统的动力学模型，此次研究对以后学者的研究产生深远的影响。1985年之后，随着科学技术的不断进步、称重传感器、微电子技术以及新型制造技术的快速发展，称重的概念也逐步由单纯的计量称重，发展为计量称重与生产控制、物流管理、产品包装、打印标签等现代化的动态称重计量系统。2000年美国的Msl公司开发了一种可以同时测量轴距、车速、动态称重，甚至能够对车型进行分类的共聚物压电轴传感器。

21世纪的前10年，动态称重技术的发展满足了人们最初对称重的期望。近些年来，动态称重技术的研究与应用取得了新的进展，显著的研究成果包括行车电子秤上纲丝绳的软件补偿技术，动态称重和快速称重使用新型的动态称重传感器以及其抗振动、冲击式称重模块的研制和应用技术，公路上经常使用的车辆轴重秤的高速称重技术等。现阶段，包括日本、德国、美国、法国、意大利在内的一些相对发达的国家，为了使动态称重系统能够在生产、生活中得到大规模的推广，他们致力于低成本动态称重系统的研究，更专注于高精度的低成本动态称重系统的研究。

B.^范文提纲

一、绪论

（一）研究背景

（二）研究意义

（三）文献综述

二、自动称重总体方案设计

（一）确定整体需求目标

（二）自动称重整体设计

（三）自动称重系统软硬件整体设计

三、自动称重系统硬件设计

（一）数据采集模块设计

（二）串口通信模块电路设计

（三）人机交互系统设计

（四）存储模块电路设计

（五）驱动模块电路设计

（六）输入输出电路设计

（七）抗干扰设计

四、三、自动称重系统软件设计

（一）软件结构设计

（二）数据采集模块设计

（三）人机交互模式设计

（四）存储模块功能

（五）运动控制模块

（六）动态称重分选模块

（七）辅助功能模块

（八）软件可靠性设计

五、系统调试

（一）系统整机设计

（二）称重精度验证

五、结论

C.参考文献

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