本文針對工業(yè)生產(chǎn)需要,結(jié)合嵌入式技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù),設計了一種基于STM32的AGV車載控制器,實現(xiàn)AGV運動控制、電流電壓采集和數(shù)據(jù)存儲等功能,并解決了組網(wǎng)通信問題。根據(jù)控制系統(tǒng)要求,本文以STM32微處理器為控制核心進行控制系統(tǒng)設計。主要研究了 AGV控制系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)方案和基于實時嵌入式系統(tǒng)的軟件控制方案。論文主要工作內(nèi)容如下:本文以AGV車載控制器為研究對象,針對AGV整車系統(tǒng)的功能、性能需求,確定車載系統(tǒng)總體設計方案和無線通信網(wǎng)絡架構(gòu)方案;圍繞所選車載控制器芯片STM32F103VET6,制定控制器硬件總體設計方案,采用Aultium Designer10模塊化設計電源穩(wěn)壓、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、網(wǎng)絡通信等相關(guān)模塊電路;基于RT-Thread實時操作系統(tǒng)分層、模塊化完成底層硬件驅(qū)動程序設計;針對PID算法和模糊邏輯控制的不足,結(jié)合了兩者的優(yōu)點,研究直流電機模糊PID的控制策略,并運用MATLAB/Simulink模塊對模糊PID系統(tǒng)和常規(guī)PID系統(tǒng)進行仿真對比,仿真結(jié)果表明模糊PID控制系統(tǒng)效果明顯優(yōu)于常規(guī)PID系統(tǒng);根據(jù)RT-Thread系統(tǒng)的編程特點,設計系統(tǒng)、運動... 

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 AGV國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
2 AGV系統(tǒng)總體方案設計
    2.1 AGV系統(tǒng)設計目標
        2.1.1 功能需求
        2.1.2 性能需求
    2.2 AGV系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設計
    2.3 AGV車載系統(tǒng)總體設計
        2.3.1 AGV車體參數(shù)
        2.3.2 導引方式
        2.3.3 直流電機數(shù)學模型的建立
    2.4 AGV控制系統(tǒng)總體安排
    2.5 無線通信網(wǎng)絡架構(gòu)設計方案
        2.5.1 無線通信技術(shù)選擇
        2.5.2 WLAN網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)選擇
        2.5.3 WLAN硬件選擇
    2.6 本章小結(jié)
3 AGV車載控制器硬件設計
    3.1 硬總體設計方案
    3.2 MCU最小系統(tǒng)電路設計
    3.3 控制器各功能模塊電路設計
        3.3.1 電源穩(wěn)壓模塊電路設計
        3.3.2 電流采集電壓檢測及過流保護電路設計
        3.3.3 USB轉(zhuǎn)串口通信電路設計
        3.3.4 直流電機驅(qū)動模塊電路設計
        3.3.5 雷達數(shù)據(jù)與車速采集電路設計
        3.3.6 數(shù)據(jù)存儲模塊電路設計
        3.3.7 以太網(wǎng)通信電路設計
    3.4 PCB板設計
    3.5 本章小結(jié)
4 AGV車載控制器軟件設計
    4.1 RT-Thread嵌入式實時操作系統(tǒng)
        4.1.1 前后臺系統(tǒng)與RTOS的比較
        4.1.2 RT-Thread簡介
        4.1.3 RT-Thread移植
        4.1.4 系統(tǒng)軟件層次分析
    4.2 控制器驅(qū)動層軟件設計
        4.2.1 車速采集
        4.2.2 電流電壓采集
        4.2.3 數(shù)據(jù)存儲
    4.3 直流電機模糊PID控制策略
        4.3.1 PID控制算法
        4.3.2 模糊PID算法
        4.3.3 模糊PID算法基于MATLAB控制仿真
        4.3.4 仿真結(jié)果分析
    4.4 應用層線程設計
        4.4.1 線程框架
        4.4.2 系統(tǒng)線程
        4.4.3 運動控制算法線程
    4.5 本章小結(jié)
5 AGV車載通訊系統(tǒng)研究
    5.1 Lw IP與 Modbus/TCP
        5.1.1 LwIP處理
        5.1.2 Modbus/TCP處理
        5.1.3 RT-thread中的Lw IP
        5.1.4 軟件模塊的整合
    5.2 AGV車載通訊系統(tǒng)數(shù)據(jù)包協(xié)議設計
    5.3 本章小結(jié)
6 AGV車載控制系統(tǒng)實驗
    6.1 AGV實驗樣機搭建
    6.2 電流電壓數(shù)據(jù)采集實驗
    6.3 電機速度控制模塊調(diào)試
    6.4 AGV車載通訊模塊調(diào)試
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3661802