傳統(tǒng)的運輸控制系統(tǒng)在控制無人物流車時,所要求的控制精度較大;為解決上述問題,利用STM32嵌入式系統(tǒng)設(shè)計了一種新的無人物流車運輸控制系統(tǒng),使用STM32F103VE作為核心處理器,在傳感器模塊中同時加入了多個傳感器,并使用了MM440變頻器負責變頻操作,同時設(shè)計了電阻反饋模塊電路、驅(qū)動模塊電路、以太網(wǎng)通信模塊電路,利用Visual C++軟件實現(xiàn)無人物流車位置控制功能、無人物流車行駛方向保持程序、無人物流車跟蹤功能;與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)進行實驗對比,結(jié)果表明,在后續(xù)的0.2～0.7s,傳統(tǒng)系統(tǒng)的相對誤差保持在2.5%,文章設(shè)計的系統(tǒng)的相對誤差保持在不到0.1%,該系統(tǒng)比傳統(tǒng)系統(tǒng)相對誤差低2.4%,誤差控制能力高出25倍。 

【文章來源】：計算機測量與控制. 2020,28(04)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

無人物流車運輸控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

無人物流車運輸?shù)乃俣容^慢，因此在傳感器模塊中加入了多個傳感器，例如：超聲波距離傳感器、角位移傳感器、紅外傳感器、霍爾速度傳感器、超聲波距離傳感器、紅外傳感器，這些傳感器通過共同工作檢測無人運輸機所在的位置。當無人物流車進行工作時，超聲波距離傳感器會發(fā)送和接收超聲波信號，通過時間差判斷無人物流車運輸系統(tǒng)和障礙物之間的距離，從而滿足車輛對速度的要求。傳感器模塊中的霍爾速度傳感器能夠檢測無人物流車中的電動機運行速度，霍爾傳感器具有較高的響應頻率，能夠精確測量出電動機的轉(zhuǎn)速。當無人物流車運輸軌道出現(xiàn)彎道時，角位移傳感器能夠測算出轉(zhuǎn)角的大小，幫助運輸車進行減速。傳感器組成如圖2所示。STM32F10是無人物流車運輸控制系統(tǒng)的核心部分，能夠?qū)λ袀鞲衅鞑杉降男畔⑦M行控制，進而實現(xiàn)模糊推理運算。STM32F10構(gòu)成的主控模塊包括DMA（直接存儲器存�。┛刂破�、AD/DA轉(zhuǎn)換器、快速I/O口和多種通信端口，主控模塊中加入了電源管理電路，可以有效降低系統(tǒng)的整體功耗，提高運行速度，從而滿足系統(tǒng)軟件人機交互界面在服務(wù)方面提出的要求。當系統(tǒng)開始運行后，STM32F10就會啟動程序，處理系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)，下發(fā)信號控制變頻器，接收到的信號信息會快速反饋到上位機中[5]。

在選擇變頻器時，必須要綜合考慮負載類型、使用環(huán)境和額度，由于無人物流車的控制系統(tǒng)不僅要控制電動機的轉(zhuǎn)速，同時要控制STM32F10網(wǎng)絡(luò)性能，所以本文選擇的變頻器是目前新研發(fā)的型號為MM440的變頻器，該變頻器調(diào)試方法簡單，EMC設(shè)計結(jié)果可靠性高，變頻器內(nèi)部設(shè)有過電壓/欠電壓保護裝置，可以快速響應各種要求，且內(nèi)部的操作界面十分友好，通過變頻器對系統(tǒng)內(nèi)部的工作電壓和頻率進行調(diào)試，進而調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速和功率，電動機的轉(zhuǎn)速會直接無人物流車的運輸速度和運輸方向。物流車控制系統(tǒng)編碼器如圖3所示。無人物流車運輸控制系統(tǒng)必須要設(shè)定自動剎車裝置，確保在緊急狀況下可以快速剎車制動，防止事故的發(fā)生。系統(tǒng)中的上位機能夠?qū)崟r監(jiān)控車輛的運行狀態(tài)，上位機主要是負責遠程控制工作，通過CAN總線與STM32F10主控模塊連接，完成高速通信，在人機界面上顯示出無人物流車的工作狀態(tài)[5]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]STM32的小車自主定位與控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 鄭潤芳,張海.  單片機與嵌入式系統(tǒng)應用. 2013(09)



本文編號：3248129