本文針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)需要,結(jié)合嵌入式技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù),設(shè)計(jì)了一種基于STM32的AGV車載控制器,實(shí)現(xiàn)AGV運(yùn)動(dòng)控制、電流電壓采集和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能,并解決了組網(wǎng)通信問(wèn)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(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。主要研究了 AGV控制系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)方案和基于實(shí)時(shí)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(duì)象,針對(duì)AGV整車系統(tǒng)的功能、性能需求,確定車載系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案和無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)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(shè)計(jì)方案,采用Aultium Designer10模塊化設(shè)計(jì)電源穩(wěn)壓、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)通信等相關(guān)模塊電路;基于RT-Thread實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)分層、模塊化完成底層硬件驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì);針對(duì)PID算法和模糊邏輯控制的不足,結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn),研究直流電機(jī)模糊PID的控制策略,并運(yùn)用MATLAB/Simulink模塊對(duì)模糊PID系統(tǒng)和常規(guī)PID系統(tǒng)進(jìn)行仿真對(duì)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(diǎn),設(shè)計(jì)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容
2 AGV系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 AGV系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)
        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(shè)計(jì)
    2.3 AGV車載系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
        2.3.1 AGV車體參數(shù)
        2.3.2 導(dǎo)引方式
        2.3.3 直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立
    2.4 AGV控制系統(tǒng)總體安排
    2.5 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)方案
        2.5.1 無(wú)線通信技術(shù)選擇
        2.5.2 WLAN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(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(shè)計(jì)
    3.1 硬總體設(shè)計(jì)方案
    3.2 MCU最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
    3.3 控制器各功能模塊電路設(shè)計(jì)
        3.3.1 電源穩(wěn)壓模塊電路設(shè)計(jì)
        3.3.2 電流采集電壓檢測(cè)及過(guò)流保護(hù)電路設(shè)計(jì)
        3.3.3 USB轉(zhuǎn)串口通信電路設(shè)計(jì)
        3.3.4 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路設(shè)計(jì)
        3.3.5 雷達(dá)數(shù)據(jù)與車速采集電路設(shè)計(jì)
        3.3.6 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊電路設(shè)計(jì)
        3.3.7 以太網(wǎng)通信電路設(shè)計(jì)
    3.4 PCB板設(shè)計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
4 AGV車載控制器軟件設(shè)計(jì)
    4.1 RT-Thread嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
        4.1.1 前后臺(tái)系統(tǒng)與RTOS的比較
        4.1.2 RT-Thread簡(jiǎn)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(dòng)層軟件設(shè)計(jì)
        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(chǔ)
    4.3 直流電機(jī)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(yīng)用層線程設(shè)計(jì)
        4.4.1 線程框架
        4.4.2 系統(tǒng)線程
        4.4.3 運(yùn)動(dòng)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(shè)計(jì)
    5.3 本章小結(jié)
6 AGV車載控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
    6.1 AGV實(shí)驗(yàn)樣機(jī)搭建
    6.2 電流電壓數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)
    6.3 電機(jī)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(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3661802