自動(dòng)搬運(yùn)技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)控制中的一項(xiàng)重要技術(shù),其發(fā)展水平是評(píng)價(jià)一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的重要指標(biāo)之一。研究搬運(yùn)機(jī)械的嵌入式控制系統(tǒng)在提高現(xiàn)有系統(tǒng)可靠性、實(shí)用性、便捷性,推動(dòng)我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化、現(xiàn)代化等方面具有重要意義。本文將nRF24L01和Wi-Fi兩種無(wú)線通信技術(shù)與搬運(yùn)機(jī)械的控制技術(shù)結(jié)合,設(shè)計(jì)了一種能夠控制直流電機(jī)和氣缸的具有無(wú)線通信功能的搬運(yùn)機(jī)械控制器,并對(duì)此控制器的應(yīng)用進(jìn)行了研究。主要開(kāi)展的工作包括:（1）研究了直流電機(jī)和氣缸的基本理論與控制方法,建立了直線氣缸和直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并使用Simulink對(duì)直流電機(jī)的積分分離PID控制方法進(jìn)行了仿真分析,為控制器的設(shè)計(jì)提供了理論支持。（2）進(jìn)行控制器的軟硬件設(shè)計(jì),研究了nRF24L01和Wi-Fi兩種無(wú)線通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法,設(shè)計(jì)了以stm32f103VET6為核心的硬件電路以及以狀態(tài)表配置為核心的系統(tǒng)軟件,通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證了控制器系統(tǒng)的通信功能。（3）基于控制器設(shè)計(jì)了一種燈光實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),設(shè)計(jì)了燈具在各運(yùn)動(dòng)上方向的檢測(cè)與執(zhí)行機(jī)構(gòu),使用LabVIEW編寫(xiě)上位機(jī)軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,實(shí)現(xiàn)了方便的人機(jī)交互,通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證了積分分離PID控制對(duì)直流電機(jī)位... 

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 自動(dòng)搬運(yùn)裝置簡(jiǎn)介
    1.3 短距離無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介
    1.4 搬運(yùn)機(jī)械控制技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國(guó)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
        1.4.2 國(guó)內(nèi)研究發(fā)展現(xiàn)狀
        1.4.3 搬運(yùn)機(jī)械控制器發(fā)展趨勢(shì)
    1.5 論文的主要研究工作和章節(jié)內(nèi)容安排
        1.5.1 論文的主要研究工作及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.2 論文章節(jié)內(nèi)容安排
第二章 直流電機(jī)與氣缸控制器建模與仿真
    2.1 直線氣缸基本理論
        2.1.1 直線氣缸建模的基礎(chǔ)和假設(shè)
        2.1.2 氣缸兩腔氣壓變化方程
        2.1.3 開(kāi)關(guān)閥質(zhì)量流量方程
        2.1.4 氣缸活塞的運(yùn)動(dòng)方程
    2.2 永磁直流電機(jī)的基本理論與控制
        2.2.1 直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 直流電機(jī)的積分分離PID控制策略研究
    2.3 直流電機(jī)位置速度雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的Simulink仿真
        2.3.1 Simulink仿真工具簡(jiǎn)介
        2.3.2 仿真結(jié)果與分析
    2.4 第二章小結(jié)
第三章 基于無(wú)線通信的搬運(yùn)機(jī)械控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)
    3.1 控制器系統(tǒng)技術(shù)要求
    3.2 系統(tǒng)無(wú)線通信方式介紹與實(shí)現(xiàn)
        3.2.1 系統(tǒng)通信方式與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.2 nRF24L01 技術(shù)
        3.2.3 Wi-Fi技術(shù)
    3.3 控制器系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)
        3.3.1 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)總體規(guī)劃
        3.3.2 微控制器模塊設(shè)計(jì)
        3.3.3 傳感器輸入模塊設(shè)計(jì)
        3.3.4 驅(qū)動(dòng)電壓輸出模塊設(shè)計(jì)
        3.3.5 通信模塊設(shè)計(jì)
        3.3.6 模擬信號(hào)輸出模塊設(shè)計(jì)
        3.3.7 電源模塊設(shè)計(jì)
        3.3.8 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
    3.4 控制器系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        3.4.1 控制器系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方法與功能
        3.4.2 系統(tǒng)主函數(shù)設(shè)計(jì)
        3.4.3 通信中斷程序設(shè)計(jì)
        3.4.4 積分分離PID控制算法軟件實(shí)現(xiàn)
        3.4.5 通信中繼模塊軟件設(shè)計(jì)
    3.5 控制器功能測(cè)試
        3.5.1 控制器系統(tǒng)搭建
        3.5.2 控制器通信功能測(cè)試
    3.6 第三章小結(jié)
第四章 基于無(wú)線通信與控制器的燈光實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    4.1 燈光實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景及要求
    4.2 燈光實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)
        4.2.1 x方向運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
        4.2.2 z方向運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
        4.2.3 y方向運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
    4.3 燈光實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
        4.3.1 LabVIEW簡(jiǎn)介
        4.3.2 基于LabVIEW的燈光實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
    4.4 燈光實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)性能測(cè)試
        4.4.1 燈光實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建
        4.4.2 x方向移動(dòng)小車控制精度測(cè)試
    4.5 第四章小結(jié)
第五章 基于無(wú)線通信與控制器的可組態(tài)氣動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)
    5.1 系統(tǒng)技術(shù)要求及設(shè)計(jì)指標(biāo)
    5.2 機(jī)械手的模塊劃分
    5.3 直線運(yùn)動(dòng)模塊組成結(jié)構(gòu)
        5.3.1 直線運(yùn)動(dòng)模塊檢測(cè)及控制部分
        5.3.2 直線運(yùn)動(dòng)模塊執(zhí)行部分
        5.3.3 直線運(yùn)動(dòng)模塊工作原理
    5.4 壓控模塊組成結(jié)構(gòu)
        5.4.1 真空發(fā)生器
        5.4.2 壓控模塊工作原理
    5.5 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)模塊組成結(jié)構(gòu)
        5.5.1 回轉(zhuǎn)氣缸簡(jiǎn)介
        5.5.2 閥門(mén)回信器簡(jiǎn)介
    5.6 機(jī)械手上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
        5.6.1 機(jī)械手模型部分軟件設(shè)計(jì)
        5.6.2 機(jī)械手工作流程的配置
    5.7 機(jī)械手遠(yuǎn)程配置及搬運(yùn)功能測(cè)試
        5.7.1 可組態(tài)氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手搭建
        5.7.2 可組態(tài)氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手功能測(cè)試
    5.8 第五章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3680508