2 控制系統(tǒng)概述

系統(tǒng)結構如圖2所示，這里把整個系統(tǒng)按照檢測、控制、通信、執(zhí)行的順序劃分成四大塊，各部分的工作如下：

檢測部分：主要包括傾角和接近傳感器等硬件。其中前者用于獲得吊具的俯仰角和橫滾角并傳送給SP2539的子串口，為下位機判斷電機轉動方向，計算移動行程提供依據。后者分為軟件停機傳感器組和機械斷電傳感器組，采用雙重制動策略，保障吊具在使用過程中平穩(wěn)調平和安全使用。

控制部分：單片機嵌入式系統(tǒng)是控制機構的核心部件，首先接收檢測部分的輸出值，包括吊具的實時姿態(tài)、軟件停機傳感器組狀態(tài)，同時調用子程序，處理輸入信號并給出動作信號給1、2號變頻器，使x，y向電機遵循指令進行動作。最后，單片機還需要和上位機設備進行交流，方便操作人員隨時掌握系統(tǒng)的狀態(tài)。

通信部分：這部分解決單片機分別與檢測機構、上位機以及執(zhí)行機構的信息傳輸。具體的講，主要是指單片機與傾角和接近傳感器、上位機調平控制指令、1、2號變頻器輸出頻率、角度顯示以及SP2539串口擴展系統(tǒng)之間的信息傳輸。

執(zhí)行部分：接收單片機的輸出信號，并按照上位機自動、手動調平指令調節(jié)1、2號變頻器輸出，從而驅動x、y向電機轉動方向，促使主吊點偏移完成調平工作。無線組件將上位機和下位機無縫連接，使得上位機的控制和數據獲取更加實時。

3 吊具結構及承重系統(tǒng)設計

3.1 吊環(huán)

考慮吊具自身重量，并考慮起吊過程的沖擊加速度，根據GB825—88，選擇螺釘GB 825 M36，垂直懸吊2.3t。