環井式立體停車庫控制系統設計及關鍵技術研究
作者： admin 編輯： admin 來源：admin 發布日期：2022-03-21 16:30
信息摘要：
隨著我國經濟的迅猛發展和城市化進程的快速推進,我國汽車保有量不斷增加,使得現有停車設施在很大程度上已無法滿足日益增加的停車需求,從而引發了一系列停車難問題。針對上述問
隨著我國經濟的迅猛發展和城市化進程的快速推進,我國汽車保有量不斷增加,使得現有停車設施在很大程度上已無法滿足日益增加的停車需求,從而引發了一系列停車難問題。針對上述問題,本文提出了一種基于PLC控制的新型環井式立體停車庫,研究內容如下:首先,分析了環井式立體停車庫的功能需求,設計了環井式立體停車庫的總體框架結構,并對中心轉盤、夾持平移裝置和安全防墜裝置進行了結構設計與優化。使用有限元分析軟件對車庫關鍵裝置進行了力學分析,驗證了車庫相關結構的穩定性。其次,根據環井式立體停車庫的控制方案,完成了立體停車庫控制系統的硬件選型。將立體停車庫三維模型簡化為二維坐標模型,使用Matlab軟件對多種存取車控制策略進行建模分析,確定了適用于環井式立體停車庫的最優存取控制策略,完成十次存取車任務總耗時縮短了近20s。對立體停車庫的工作原理、控制流程以及存取控制策略進行綜合分析,選擇西門子S7-1200PLC作為立體停車庫控制器。使用博途TIA軟件,完成了環井式立體停車庫控制系統的初始化、停車、取車以及車庫存取策略子程序的編寫,實現了對立體停車庫控制系統的整體設計要求。
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摘要
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Abstract
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第1章 緒論
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1.1 課題研究背景及意義
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1.1.1 研究背景
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1.1.2 研究目的及意義
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1.2 國內外立體停車庫研究現狀與發展趨勢
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1.2.1 國外立體停車庫發展現狀
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1.2.2 國內立體停車庫發展現狀
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1.2.3 立體停車庫的主要發展趨勢
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1.3 本課題主要研究內容和章節安排
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1.3.1 主要研究內容
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1.3.2 本文章節安排
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第2章 環井式立體停車庫總體設計方案
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2.1 環井式立體停車庫的需求分析及研發方案
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2.1.1 立體停車庫的需求分析
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2.1.2 立體停車庫研發方案分析
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2.2 環井式立體停車庫總體結構設計
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2.2.1 環井式立體停車庫的機械結構設計
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2.2.2 中心轉盤的結構設計
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2.2.3 夾持平移裝置的結構設計
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2.2.4 安全防墜裝置的結構設計與強度分析
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2.3 立體停車庫轉盤輕量化研究
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2.4 本章小結
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第3章 立體停車庫存取策略及控制系統的研究
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3.1 環井式立體停車庫的控制方案及工作流程
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3.1.1 環井式立體停車庫的控制方案
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3.1.2 環井式立體停車庫存取車工作流程
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3.2 立體停車庫控制系統硬件選型
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3.2.1 PLC選型
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3.2.2 驅動電機參數計算
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3.2.3 PLC端口分配方案
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3.3 立體停車庫控制策略研究
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3.3.1 車庫車位數學模型的優化
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3.3.2 存取車調度策略數學模型的建立
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3.3.3 立體停車庫存取策略的確定
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3.4 立體停車庫控制系統的研究與設計
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3.4.1 系統主程序
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3.4.2 初始化子程序
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3.4.3 分時停車模式子程序
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3.4.4 轉盤存取運動子程序
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3.4.5 立體停車庫控制策略程序實現
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3.5 本章小結
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第4章 立體停車庫轉盤雙電機協同控制算法的研究與驗證
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4.1 轉盤升降與旋轉的協同運動需求
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4.2 永磁同步電機(PMSM)數學模型建立
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4.3 分級式雙電機協同控制算法研究
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4.3.1 主電機PI控制算法
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4.3.2 從電機滑模速度控制算法
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4.3.3 從電機自適應Fuzzy-PI控制算法
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4.4 雙電機協同控制算法對比仿真結果分析
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4.4.1 傳統PI雙電機協同控制算法結果分析
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4.4.2 分級滑模PI雙電機協同控制算法結果分析
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4.4.3 分級自適應Fuzzy-PI協同控制算法結果分析
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4.4.4 協同控制精度效果分析
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4.5 本章小結
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第5章 環井式立體停車庫操作監控系統的設計與研究
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5.1 智能操作監控系統的組成與通訊
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5.1.1 組態王軟件概述
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5.1.2 Simulink與組態王的OPC通訊
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5.1.3 PLC與組態王的以太網通訊
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5.2 環井式立體停車庫人機交互界面設計
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5.2.1 系統主界面的設計
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5.2.2 自動存取車動態界面設計
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5.2.3 手動存取車動態界面設計
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5.2.4 車庫驅動電機動態監控界面設計
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5.3 環井式立體停車庫系統仿真試驗
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5.3.1 PLC系統程序仿真調試
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5.3.2 實時數據庫的建立
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5.3.3 停車優先級功能仿真試驗
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5.3.4 停車庫存取策略功能仿真試驗
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5.3.5 報警系統仿真試驗
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5.3.6 協同雙電機運行監控功能試驗
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5.4 本章小結
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