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  本文關(guān)鍵詞：自動(dòng)化立體倉庫堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《江西理工大學(xué)》 2008年

自動(dòng)化立體倉庫堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

陳曉莉  

【摘要】： 自動(dòng)化立體倉庫是一種集信息、儲(chǔ)存、管理于一體的高技術(shù)密集型機(jī)電化產(chǎn)品,堆垛機(jī)是其關(guān)鍵設(shè)備。隨著電子技術(shù)與控制理論的發(fā)展,各種控制方法逐步被引入堆垛機(jī)的控制。設(shè)計(jì)與開發(fā)智能化程度較高的自動(dòng)化堆垛機(jī)控制系統(tǒng)成為當(dāng)前立體倉庫的發(fā)展趨勢,因此開展與此有關(guān)的研究具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。本文基于現(xiàn)代物流技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展要求,介紹自動(dòng)化立體倉庫的應(yīng)用及其功能和作用,結(jié)合現(xiàn)代科技的發(fā)展,著重研究自動(dòng)化立體倉庫堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的控制技術(shù)。課題主要包含以下內(nèi)容。 1、根據(jù)堆垛機(jī)的技術(shù)要求,本文從堆垛機(jī)的速度特性、定位方式、認(rèn)址檢測方式等幾個(gè)方向詳細(xì)闡述堆垛機(jī)快速定位的技術(shù),結(jié)合本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和使用要求及實(shí)際應(yīng)用中的定位效果,本文采用相對定位認(rèn)址與編碼器定位相結(jié)合的定位方法,它能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)行的高速與定位的高精度,增加運(yùn)行可靠性,提高立體倉庫的整體運(yùn)行效率,加快物流步伐,提高現(xiàn)代化物流水平。 2、堆垛機(jī)是不停運(yùn)動(dòng)的,其調(diào)速的要求很高,堆垛機(jī)的運(yùn)行速度是準(zhǔn)確定位、運(yùn)行過程平穩(wěn)的關(guān)鍵。本文根據(jù)堆垛機(jī)運(yùn)行工況,在位置速度控制上,采用了預(yù)測模糊控制算法,綜合利用模糊控制的快速性、魯棒性好的優(yōu)點(diǎn)和預(yù)測控制的穩(wěn)態(tài)性好的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)出了預(yù)測模糊控制器,使堆垛機(jī)能夠在負(fù)載變化時(shí),將穩(wěn)定運(yùn)行速度保持在一定的范圍內(nèi),同時(shí)解決了由于速度擾動(dòng)的影響而產(chǎn)生的堆垛機(jī)的蠕動(dòng)、抖動(dòng)和定位錯(cuò)誤等問題,也避免了因嚴(yán)重的積分飽和現(xiàn)象而造成的很大的超調(diào)和長時(shí)間的振蕩現(xiàn)象,提高了堆垛機(jī)的定位精度和系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性,具有很高的實(shí)用價(jià)值。并通過對系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)化,應(yīng)用MATLAB仿真工具,建立了仿真模型,對其做了仿真分析研究,結(jié)果表明,這種控制方法取得了較好的效果。 3、本文進(jìn)行了堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),以LPC2210 ARM微控制器為核心,按照堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的要求,設(shè)計(jì)了電動(dòng)機(jī)的控制電路、速度位置等數(shù)據(jù)檢測電路、與上位機(jī)的無線紅外通訊電路、LCD顯示控制電路及鍵盤控制電路。 4、堆垛機(jī)控制軟件設(shè)計(jì)主要包括:將μC /OS?ΙΙ嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)移植到堆垛機(jī)控制器;對堆垛機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行任務(wù)分配調(diào)度,并對與上位機(jī)通訊及堆垛機(jī)工作程序解析任務(wù)、數(shù)據(jù)的行設(shè)計(jì)。在軟件設(shè)計(jì)中,本文引入操作系統(tǒng)μC /OS?ΙΙ進(jìn)行控制系統(tǒng)的開發(fā),簡化了系統(tǒng)軟件的復(fù)雜度,提高堆垛機(jī)控制系統(tǒng)性能,利于堆垛機(jī)控制系統(tǒng)升級和換代。采集和傳輸任務(wù)、堆垛機(jī)運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)、鍵盤處理任務(wù)和液晶顯示處理任務(wù)進(jìn)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TP273
【目錄】：

摘要2-3

ABSTRACT3-7

第1章 緒論7-13

1.1 課題的背景與意義7-8

1.2 自動(dòng)化立體倉庫的歷史及研究現(xiàn)狀8-11

1.3 堆垛機(jī)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀11-12

1.4 課題的研究內(nèi)容12

1.5 小結(jié)12-13

第2章 堆垛機(jī)的控制功能及位置控制分析13-24

2.1 巷道堆垛機(jī)的控制功能及其工作過程13-14

2.2 堆垛機(jī)控制模塊功能分析14-16

2.3 堆垛機(jī)位置控制16-21

2.3.1 定位控制16-17

2.3.2 認(rèn)址檢測方式17-18

2.3.3 位置的定位方法18-21

2.4 堆垛機(jī)的速度曲線分析21-22

2.5 堆垛機(jī)位置控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)22-23

2.6 小結(jié)23-24

第3章 預(yù)測模糊控制在堆垛機(jī)位置控制中的應(yīng)用24-39

3.1 模糊理論的基本概念24-27

3.2 模糊控制理論27-30

3.2.1 模糊控制的基本思想27-28

3.2.2 模糊控制系統(tǒng)的組成及基本原理28

3.2.3 模糊控制器的設(shè)計(jì)28-30

3.3 預(yù)測控制理論概述30-32

3.4 堆垛機(jī)位置控制中的預(yù)測模糊控制算法設(shè)計(jì)32-37

3.4.1 預(yù)測模糊控制方式32

3.4.2 預(yù)測模糊控制的推理過程32-33

3.4.3 預(yù)測模糊控制規(guī)則形式33

3.4.4 預(yù)測模糊控制器的設(shè)計(jì)33-37

3.5 堆垛機(jī)位置預(yù)測模糊控制仿真37-38

3.6 小結(jié)38-39

第4章 堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)39-54

4.1 堆垛機(jī)控制系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)39-41

4.2 控制器外圍電路設(shè)計(jì)41-44

4.2.1 電源電路設(shè)計(jì)41-42

4.2.2 復(fù)位電路設(shè)計(jì)42

4.2.3 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)42-43

4.2.4 存儲(chǔ)器接口電路設(shè)計(jì)43-44

4.3 電動(dòng)機(jī)的控制電路44-46

4.3.1 變頻器的變頻原理44

4.3.2 變頻器的選型44-45

4.3.3 變頻器接口電路45-46

4.3.4 變頻器的連接46

4.4 紅外通訊技術(shù)及其接口電路46-49

4.4.1 紅外通訊基本協(xié)議46-48

4.4.2 RS—232 串行通訊48-49

4.4.3 RS—232 串行通訊接口電路49

4.5 LCD 顯示控制電路設(shè)計(jì)49-51

4.5.1 SED1335 液晶控制器介紹49-50

4.5.2 SED1335 液晶控制器顯示驅(qū)動(dòng)的硬件電路50-51

4.6 鍵盤控制電路設(shè)計(jì)51-53

4.6.1 ZLG7290 芯片介紹51-52

4.6.2 鍵盤顯示的硬件電路52-53

4.7 小結(jié)53-54

第5章 堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)54-68

5.1 系統(tǒng)的啟動(dòng)55-56

5.2 μC/OS-Ⅱ在堆垛機(jī)控制器LPc2210上的移植56-60

5.3 系統(tǒng)任務(wù)設(shè)計(jì)及調(diào)度60-62

5.4 數(shù)據(jù)的采集和輸出任務(wù)62-63

5.5 與上位機(jī)通訊及堆垛機(jī)工作程序解析任務(wù)63

5.6 堆垛機(jī)運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)63-64

5.7 鍵盤處理任務(wù)64-65

5.8 堆垛機(jī)控制界面處理任務(wù)65-66

5.6 軟件抗干擾設(shè)計(jì)66-67

5.10 小結(jié)67-68

總結(jié)68-69

參考文獻(xiàn)69-71

致謝71-72

附錄 A 堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的人機(jī)界面的調(diào)試電路板72-73

附錄 B 自動(dòng)化立體倉庫圖片73-74

個(gè)人簡歷及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74

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8 高得力;高聰哲;;基于ARM的斷路器在線監(jiān)測裝置的研制[A];2010電工測試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2010年

9 阮航;許榕生;;嵌入式SMS通信模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];第十三屆全國核電子學(xué)與核探測技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊）[C];2006年

10 王俊;劉纏牢;趙丁;;基于嵌入式系統(tǒng)的激光粒度儀電路設(shè)計(jì)[A];2010年西部光子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集[C];2010年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張安松;[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

2 ;[N];今日信息報(bào);2003年

3 柴小瑞;[N];文匯報(bào);2002年

4 本報(bào)記者 周源;[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2010年

5 本報(bào)記者 趙艷秋;[N];中國電子報(bào);2010年

6 本報(bào)記者 王然;[N];經(jīng)濟(jì)觀察報(bào);2009年

7 許磊;[N];計(jì)算機(jī)世界;2010年

8 胡祝;[N];電腦報(bào);2011年

9 王如晨;[N];第一財(cái)經(jīng)日報(bào);2008年

10 總編 孫定;[N];計(jì)算機(jī)世界;2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李江;神經(jīng)—模糊預(yù)測控制及其在堿回收爐中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2001年

2 張紅兵;基于ARM的雙絲脈沖MIG高速焊分布式控制系統(tǒng)的研究[D];華南理工大學(xué);2010年

3 翁學(xué)義;非線性預(yù)測控制方法的研究[D];浙江大學(xué);1998年

4 鄒健;智能預(yù)測控制及其應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2002年

5 張志豐;橋路型高溫超導(dǎo)限流器的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（電工研究所）;2006年

6 趙長友;煙葉原料配方立體倉庫優(yōu)化運(yùn)行與仿真研究[D];山東大學(xué);2008年

7 柏赟;內(nèi)燃牽引貨物列車節(jié)能操縱模型與實(shí)時(shí)優(yōu)化算法[D];北京交通大學(xué);2010年

8 劉劍鋒;基于模糊模型預(yù)測控制的重載組合列車機(jī)車制動(dòng)控制策略研究[D];中南大學(xué);2008年

9 陳亮;循環(huán)流化床鍋爐建模及其智能控制系統(tǒng)的研究[D];浙江大學(xué);2005年

10 陳東良;仿生機(jī)器蟹兩棲步行機(jī)理與控制方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李恒;用ARM微控制器實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)控制的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];昆明理工大學(xué);2009年

2 熊新;基于ARM的二級倒立擺控制的研究[D];昆明理工大學(xué);2008年

3 王楠;基于ARM的嵌入式車載導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2010年

4 周麗娜;ARM反編譯中的類型分析技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2010年

5 石舒;基于ARM平臺(tái)嵌入式數(shù)據(jù)傳輸通信軟件的設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2010年

6 張磊;基于ARM的礦用監(jiān)測分站[D];山東科技大學(xué);2010年

7 黃杰;基于ARM嵌入式系統(tǒng)綜合血壓檢測系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];湖北工業(yè)大學(xué);2010年

8 閻連龍;基于ARM的嵌入式網(wǎng)關(guān)多協(xié)議轉(zhuǎn)換的研究[D];河南理工大學(xué);2008年

9 李光;基于ARM的火焰識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];東北大學(xué);2008年

10 張志剛;基于ARM控制器的物料色選系統(tǒng)研究[D];浙江大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：自動(dòng)化立體倉庫堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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