全自動生產(chǎn)線柔性輸送系統(tǒng)路徑規(guī)劃應用與研究
發(fā)布時間:2017-04-17 16:37
本文關(guān)鍵詞:全自動生產(chǎn)線柔性輸送系統(tǒng)路徑規(guī)劃應用與研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:柔性制造系統(tǒng)(FMS)的研究歷來受到了廣泛的關(guān)注。作為FMS中重要的一個環(huán)節(jié),柔性輸送系統(tǒng)(FTS)也呈現(xiàn)出了迅猛的發(fā)展態(tài)勢,并將取得進一步的重大突破。本論文提出將RFID技術(shù)應用于FTS中,使得制造業(yè)的信息化成果更加顯著。 移動機器人路徑規(guī)劃相應的算法多種多樣,研究和應用也很有深度和廣度。本論文選用D*算法進行自由路徑規(guī)劃,并用Matlab編寫程序在PC上實施仿真。仿真結(jié)果表明,,D*算法的具有較好的避障自適應性能力、復雜度較低、收斂速度快、較高的柔性和動態(tài)響應特性。 根據(jù)當前RFID技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和針對FTS對RFID技術(shù)的具體需求,設(shè)計了基于RFID技術(shù)的位置傳感器。RFID位置傳感器采用專用讀寫芯片MFRC522和51系列單片機作為核心部件,具有體積輕便、功能完善和性能穩(wěn)定等特點。并以RFID位置傳感器采集的信號為基礎(chǔ),設(shè)計了以STM32F10X為核心并實時采集RFID位置傳感器發(fā)送的信息的路徑規(guī)劃控制器,以實現(xiàn)有限的路徑規(guī)劃控制。詳細地探討了路徑規(guī)劃控制器的各個硬件單元模塊和PCB布局布線策略。軟件設(shè)計上,詳盡地闡述了BSP層的軟件實現(xiàn),成功移植了μC/OS-實時操作系統(tǒng)和μC/GUI圖形用戶界面。在μC/OS-的任務創(chuàng)建、調(diào)度和通信上,進行了詳細的分析。描述了運用μC/GUI創(chuàng)建人機交互對話框的過程。整個路徑規(guī)劃控制器具有較高的實時性、簡便的操作性和良好的兼容擴展性。 利用輥子輸送機、RFID位置傳感器和路徑規(guī)劃控制器等現(xiàn)有條件,搭建了有限路徑規(guī)劃實驗平臺,完成了物料的有限路徑規(guī)劃輸送實驗。有限路徑規(guī)劃實驗結(jié)果表明,有限路徑規(guī)劃系統(tǒng)運行穩(wěn)定、具有較高的安全性和較好的經(jīng)濟效應。
【關(guān)鍵詞】:柔性輸送系統(tǒng) 路徑規(guī)劃控制器 D*算法 射頻識別位置傳感器 μC/OS-Ⅱ
【學位授予單位】:華南理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TP278;TH165
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-19
- 1.0 課題的來源10
- 1.1 課題研究的背景與意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外發(fā)展狀況11-12
- 1.3 相關(guān)算法分析12-17
- 1.3.1 蟻群算法12-13
- 1.3.2 遺傳算法13-14
- 1.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法14
- 1.3.4 免疫算法14-15
- 1.3.5 模擬退火法15-16
- 1.3.6 模糊邏輯算法16
- 1.3.7 D*算法16
- 1.3.8 路徑規(guī)劃算法總結(jié)16-17
- 1.4 論文的主要工作內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)17-18
- 1.5 本章小結(jié)18-19
- 第二章 柔性輸送系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)19-24
- 2.1 柔性輸送系統(tǒng)構(gòu)成19-20
- 2.2 實驗平臺分析與研究20-23
- 2.2.1 輥子輸送機20-22
- 2.2.2 RFID 位置傳感器22
- 2.2.3 路徑規(guī)劃控制器22-23
- 2.3 本章小結(jié)23-24
- 第三章 D*算法在柔性輸送系統(tǒng)路徑規(guī)劃中的應用24-32
- 3.1 引言24
- 3.2 D*算法實現(xiàn)24-26
- 3.3 仿真實驗26-31
- 3.3.1 環(huán)境模型26-27
- 3.3.2 仿真實驗27-29
- 3.3.3 仿真結(jié)果分析29
- 3.3.4 與其他算法的比較29-30
- 3.3.5 仿真總結(jié)30-31
- 3.4 本章小結(jié)31-32
- 第四章 RFID 位置傳感器設(shè)計32-50
- 4.1 RFID 的基本組成部分32
- 4.2 RFID 位置傳感器整體設(shè)計32-33
- 4.3 RFID 位置傳感器硬件設(shè)計33-39
- 4.3.1 電源模塊33-34
- 4.3.2 微控制器的選型34
- 4.3.3 專用 RFID 讀寫芯片選型34-37
- 4.3.4 ISP 模塊37
- 4.3.5 與路徑規(guī)劃控制器通信模塊37
- 4.3.6 RFID 位置傳感器拓撲結(jié)構(gòu)37-38
- 4.3.7 天線模塊38-39
- 4.4 RFID 位置傳感器軟件設(shè)計39-46
- 4.4.1 微控制器軟件設(shè)計41-44
- 4.4.2 MFRC522 的操作程序設(shè)計44-46
- 4.5 RFID 位置傳感器性能參數(shù)整定46-47
- 4.6 RFID 位置傳感器可靠性分析47-48
- 4.7 結(jié)果分析48-49
- 4.8 本章小結(jié)49-50
- 第五章 基于 STM32 的路徑規(guī)劃控制器設(shè)計50-84
- 5.1 路徑規(guī)劃控制器整體設(shè)計50-51
- 5.1.1 系統(tǒng)功能分析50
- 5.1.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)50-51
- 5.2 路徑規(guī)劃控制器硬件組成51-56
- 5.2.1 ARM 處理器分析與研究53-54
- 5.2.2 STM32 微處理器分析與研究54-56
- 5.3 路徑規(guī)劃控制器硬件單元電路56-63
- 5.3.1 電源模塊56-57
- 5.3.2 通信模塊57
- 5.3.3 Flash ROM 模塊57-58
- 5.3.4 RAM 模塊58
- 5.3.5 測試信號輸入模塊58-60
- 5.3.6 LCD 模塊60-61
- 5.3.7 電機驅(qū)動模塊61-62
- 5.3.8 PCB 布局布線分析62-63
- 5.4 路徑規(guī)劃控制器軟件設(shè)計63-82
- 5.4.1 BSP 軟件設(shè)計64-68
- 5.4.2 μC/OS-Ⅱ 分析與研究68-69
- 5.4.3 μC/OS-Ⅱ 的移植69-70
- 5.4.4 μC/OS-Ⅱ 任務設(shè)計70-78
- 5.4.5 μC/GUI 在操作界面上的應用78-82
- 5.5 結(jié)果分析82
- 5.6 本章小結(jié)82-84
- 第六章 實驗演示與結(jié)果分析84-88
- 6.1 演示方案84-85
- 6.2 演示效果85-87
- 6.3 實驗結(jié)果分析87
- 6.4 本章小結(jié)87-88
- 結(jié)論與展望88-90
- 參考文獻90-96
- 附錄 196-97
- 附錄 297-98
- 攻讀碩士學位期間取得的研究成果98-99
- 致謝99-100
- 附件100
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 唐海琳;鄒逢興;;基于MF RC500的RFID讀寫器的天線及匹配電路設(shè)計[J];兵工自動化;2007年11期
2 蘇治寶,陸際聯(lián);用模糊邏輯法對移動機器人進行路徑規(guī)劃的研究[J];北京理工大學學報;2003年03期
3 孫彥景,馬小平,李鵬;實時操作系統(tǒng)中的板級支持包BSP[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應用;2002年04期
4 孫大勇;蘇慶宇;;井下機器人路徑規(guī)劃中的模糊邏輯控制算法[J];電氣技術(shù);2007年03期
5 馮起;XRA00射頻識別(RFID)芯片的原理及應用[J];國外電子元器件;2005年02期
6 翁昶z
本文編號:313856
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