本文關(guān)鍵詞：堆垛機控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與設計

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【摘要】：隨著工業(yè)自動化水平的不斷提高和物流業(yè)的速度發(fā)展，自動化立體倉庫技術(shù)得到迅速推廣，其技術(shù)水平和倉儲機械設備的動態(tài)性能也在不斷提高。其中，堆垛機是倉儲機械設備最重要的搬運設備，代表著自動化立體倉庫的技術(shù)水平，其運行效率直接決定著自動化立體倉庫的工作效益。因此，采用先進的控制技術(shù)，不斷改善并提高堆垛機的性能是一個必然趨勢。 本論文立足于提高堆垛機的綜合性能，對堆垛機控制系統(tǒng)進行了設計。首先根據(jù)自動化立體倉庫客戶設計要求及倉儲設備設計標準，設計了堆垛機電氣控制系統(tǒng)，設計了主控制系統(tǒng)電路圖，并對主要硬件進行了選型，包括主控制器PLC、變頻器、行走電機、激光測距儀等，并且對安全保護措施等進行了設計。其次由于堆垛機的控制比較復雜，要求堆垛機能夠高速運行，精確停止，運行還要平穩(wěn)，當有摩擦、負載變化等不確定因素時，還能夠迅速平穩(wěn)運行，，避免速度擾動而產(chǎn)生的堆垛機的蠕動、抖動和定位錯誤等問題，傳統(tǒng)的控制方法已經(jīng)很難滿足控制要求。模糊小腦神經(jīng)網(wǎng)絡是將小腦模型神經(jīng)網(wǎng)絡的學習能力與模糊邏輯的模糊知識表達能力有機地結(jié)合起來，克服了小腦模型神經(jīng)網(wǎng)絡和模糊邏輯在函數(shù)逼近和控制應用中的缺陷，模糊小腦神經(jīng)網(wǎng)絡是一種先進的控制技術(shù)，能夠很好的應用到堆垛機的控制中。所以本文設計了基于模糊小腦神經(jīng)網(wǎng)絡(FCMAC網(wǎng)絡)的堆垛機控制系統(tǒng)，對模糊小腦神經(jīng)網(wǎng)絡進行了深入研究，包括其基本結(jié)構(gòu)和優(yōu)點，學習算法等；詳細研究了FCMAC控制器的工作過程，對輸入的處理過程，模糊值的選取，模糊語言的選取，隸屬度函數(shù)的選擇，模糊規(guī)則的建立等。最后在MATLAB中，采用階躍輸入，對響應曲線進行比較，結(jié)果表明基于模糊小腦神經(jīng)網(wǎng)絡(FCMAC網(wǎng)絡)的堆垛機控制系統(tǒng)能夠滿足堆垛機的控制要求。 隨著技術(shù)的發(fā)展和使用場合要求的不斷變化，用戶對堆垛機的控制要求在不斷提高，把智能控制技術(shù)應用到堆垛機控制系統(tǒng)中，將有很好的發(fā)展前景，本文設計了堆垛機的控制系統(tǒng)，把模糊小腦神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)運用到堆垛機的控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)堆垛機的智能控制，為今后堆垛機的控制系統(tǒng)設計提供了一種新的設計方法，對于指導立體倉庫堆垛機設計和縮短設計周期具有一定的意義。
【關(guān)鍵詞】：自動化立體倉庫 巷道堆垛機 PLC 控制系統(tǒng) 模糊小腦神經(jīng)網(wǎng)絡
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH246;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 物流系統(tǒng)中自動化立體倉庫概述9-12
• 1.1.1 物流概述9
• 1.1.2 自動化立體倉庫的發(fā)展9-10
• 1.1.3 自動化立體倉庫的分類和構(gòu)成10-12
• 1.2 巷道堆垛機簡述12-15
• 1.2.1 巷道堆垛機的分類12-13
• 1.2.2 巷道堆垛機的技術(shù)現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 巷道堆垛機的發(fā)展趨勢14-15
• 1.3 論文研究的目的及意義15
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容15-17
• 2 堆垛機控制功能及方案17-28
• 2.1 堆垛機的控制功能及其工作過程17-20
• 2.2 堆垛機控制模塊功能20-22
• 2.3 堆垛機位置控制22-26
• 2.3.1 定位控制22-23
• 2.3.2 認址檢測方式23-24
• 2.3.3 堆垛機位置控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)24-26
• 2.4 堆垛機速度控制方案26
• 2.5 堆垛機控制方案比較26-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 3 堆垛機控制系統(tǒng)設計28-43
• 3.1 堆垛機主要技術(shù)要求及控制系統(tǒng)設計依據(jù)28-29
• 3.2 堆垛機總體結(jié)構(gòu)設計29-34
• 3.2.1 巷道堆垛機30
• 3.2.2 巷道堆垛機的構(gòu)成30-34
• 3.3 堆垛機控制系統(tǒng)設計34-36
• 3.3.1 巷道堆垛機的閉環(huán)控制系統(tǒng)34-35
• 3.3.2 巷道堆垛機的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖35-36
• 3.3.3 巷道堆垛機的主控制電氣原理圖36
• 3.4 堆垛機控制系統(tǒng)主要硬件的選型36-42
• 3.4.1 PLC 模塊的選擇36-37
• 3.4.2 變頻器的選型37-38
• 3.4.3 通信方案的確立38-39
• 3.4.4 安全檢測傳感器的選用39-40
• 3.4.5 認址方式的選擇40-42
• 3.4.6 安全保護措施42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 4 模糊小腦神經(jīng)(FCMAC)網(wǎng)絡技術(shù)在堆垛機控制系統(tǒng)中的應用43-53
• 4.1 模糊小腦模型神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)概述43-46
• 4.1.1 模糊小腦神經(jīng)網(wǎng)絡的理論基礎43-44
• 4.1.2 模糊小腦模型神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)44-45
• 4.1.3 FCMAC 工作過程分析45
• 4.1.4 FCMAC 網(wǎng)絡的學習算法45-46
• 4.2 堆垛機 FCMAC 控制系統(tǒng)設計46-50
• 4.2.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計46
• 4.2.2 堆垛機 FCMAC 控制器結(jié)構(gòu)46-50
• 4.3 FCMAC 控制系統(tǒng)仿真及結(jié)論50-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論與展望53-54
• 致謝54-55
• 參考文獻55-57
• 附錄 A 堆垛機控制系統(tǒng)主電路圖57-58
• 附錄 B 堆垛機控制電路圖58-64
• 攻讀學位期間的研究成果64

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本文編號：911280