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环井式立体停车库控制系统设计及关键技术研究

编辑: admin 编辑: admin 来源:admin 发布日期:2022-03-21 16:30
信息摘要:
随着我国经济的迅猛发展和城市化进程的快速推进,我国汽车保有量不断增加,使得现有停车设施在很大程度上已无法满足日益增加的停车需求,从而引发了一系列停车难问题。针对上述问
随着我国经济的迅猛发展和城市化进程的快速推进,我国汽车保有量不断增加,使得现有停车设施在很大程度上已无法满足日益增加的停车需求,从而引发了一系列停车难问题。针对上述问题,本文提出了一种基于PLC控制的新型环井式立体停车库,研究内容如下:首先,分析了环井式立体停车库的功能需求,设计了环井式立体停车库的总体框架结构,并对中心转盘、夹持平移装置和安全防坠装置进行了结构设计与优化。使用有限元分析App对车库关键装置进行了力学分析,验证了车库相关结构的稳定性。其次,根据环井式立体停车库的控制方案,完成了立体停车库控制系统的硬件选型。将立体停车库三维模型简化为二维坐标模型,使用MatlabApp对多种存取车控制策略进行建模分析,确定了适用于环井式立体停车库的最优存取控制策略,完成十次存取车任务总耗时缩短了近20s。对立体停车库的工作原理、控制流程以及存取控制策略进行综合分析,选择西门子S7-1200PLC作为立体停车库控制器。使用博途TIAApp,完成了环井式立体停车库控制系统的初始化、停车、取车以及车库存取策略子程序的编写,实现了对立体停车库控制系统的整体设计要求。
  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  •     1.1 课题研究背景及意义
  •         1.1.1 研究背景
  •         1.1.2 研究目的及意义
  •     1.2 国内外立体停车库研究现状与发展趋势
  •         1.2.1 国外立体停车库发展现状
  •         1.2.2 国内立体停车库发展现状
  •         1.2.3 立体停车库的主要发展趋势
  •     1.3 本课题主要研究内容和章节安排
  •         1.3.1 主要研究内容
  •         1.3.2 本文章节安排
  • 第2章 环井式立体停车库总体设计方案
  •     2.1 环井式立体停车库的需求分析及研发方案
  •         2.1.1 立体停车库的需求分析
  •         2.1.2 立体停车库研发方案分析
  •     2.2 环井式立体停车库总体结构设计
  •         2.2.1 环井式立体停车库的机械结构设计
  •         2.2.2 中心转盘的结构设计
  •         2.2.3 夹持平移装置的结构设计
  •         2.2.4 安全防坠装置的结构设计与强度分析
  •     2.3 立体停车库转盘轻量化研究
  •     2.4 本章小结
  • 第3章 立体停车库存取策略及控制系统的研究
  •     3.1 环井式立体停车库的控制方案及工作流程
  •         3.1.1 环井式立体停车库的控制方案
  •         3.1.2 环井式立体停车库存取车工作流程
  •     3.2 立体停车库控制系统硬件选型
  •         3.2.1 PLC选型
  •         3.2.2 驱动电机参数计算
  •         3.2.3 PLC端口分配方案
  •     3.3 立体停车库控制策略研究
  •         3.3.1 车库车位数学模型的优化
  •         3.3.2 存取车调度策略数学模型的建立
  •         3.3.3 立体停车库存取策略的确定
  •     3.4 立体停车库控制系统的研究与设计
  •         3.4.1 系统主程序
  •         3.4.2 初始化子程序
  •         3.4.3 分时停车模式子程序
  •         3.4.4 转盘存取运动子程序
  •         3.4.5 立体停车库控制策略程序实现
  •     3.5 本章小结
  • 第4章 立体停车库转盘双电机协同控制算法的研究与验证
  •     4.1 转盘升降与旋转的协同运动需求
  •     4.2 永磁同步电机(PMSM)数学模型建立
  •     4.3 分级式双电机协同控制算法研究
  •         4.3.1 主电机PI控制算法
  •         4.3.2 从电机滑模速度控制算法
  •         4.3.3 从电机自适应Fuzzy-PI控制算法
  •     4.4 双电机协同控制算法对比仿真结果分析
  •         4.4.1 传统PI双电机协同控制算法结果分析
  •         4.4.2 分级滑模PI双电机协同控制算法结果分析
  •         4.4.3 分级自适应Fuzzy-PI协同控制算法结果分析
  •         4.4.4 协同控制精度效果分析
  •     4.5 本章小结
  • 第5章 环井式立体停车库操作监控系统的设计与研究
  •     5.1 智能操作监控系统的组成与通讯
  •         5.1.1 组态王App概述
  •         5.1.2 Simulink与组态王的OPC通讯
  •         5.1.3 PLC与组态王的以太网通讯
  •     5.2 环井式立体停车库人机交互界面设计
  •         5.2.1 系统主界面的设计
  •         5.2.2 自动存取车动态界面设计
  •         5.2.3 手动存取车动态界面设计
  •         5.2.4 车库驱动电机动态监控界面设计
  •     5.3 环井式立体停车库系统仿真试验
  •         5.3.1 PLC系统程序仿真调试
  •         5.3.2 实时数据库的建立
  •         5.3.3 停车优先级功能仿真试验
  •         5.3.4 停车库存取策略功能仿真试验
  •         5.3.5 报警系统仿真试验
  •         5.3.6 协同双电机运行监控功能试验
  •     5.4 本章小结

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