田字立體車庫結構設計與控制.pdf

1、立體車庫是用來實現(xiàn)智能停放和科學存取各種車輛的倉儲設備。在汽車擁有量迅速增長、停車位越發(fā)供不應求的背景下，立體車庫可以充分發(fā)揮空間利用率高、占地面積小、使用方便等優(yōu)勢，盡可能多的存取車輛，成為緩解“停車難”困擾的重要途徑。本課題的研究對象是自主設計的田字立體車庫，將立體車庫總體框架的制造、運輸、安裝拆卸等成本以及機器人的運行智能化、運行效率等因素綜合考慮，來設計分析立體車庫的鋼結構框架、控制系統(tǒng)和存取策略。
　　首先，充分研究國內(nèi)

2、外立體車庫搬運機器人的使用現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢，設計出兩層4×3結構的立體車庫做為研究模型。文中簡單介紹了立體車庫的總體框架結構、載車板結構、舉升機構結構的特點，對立體車庫的控制系統(tǒng)總體框架以及周邊相關的一些安全裝置進行了簡要的闡述，根據(jù)運行原理，應用有限元方法對立體車庫鋼結構框架和舉升機構框架進行分析，為保證立體車庫結構的安全穩(wěn)定性，對其應用強度理論進行校核；在有限元分析結果的基礎上，來優(yōu)化立體車庫鋼結構框架，使整體框架減少了17.41

3、1％的重量，立體車庫鋼結構框架的制造和運輸成本也因此得以降低。
　　然后，設計出立體車庫控制系統(tǒng)中的硬件和軟件結構。硬件結構設計中對下位機控制芯片及無線通信方式進行比較和選擇，上位機通過 Wi-F i向以STM32作為控制芯片的下位機發(fā)送存取動作指令，下位機收集各傳感器信號后整合打包通過 Wi-F i反饋給上位機；其中上位機的控制界面應用LabVIEW軟件進行設計；并且設計簡單實驗驗證用LabVIEW編寫的上位機程序可以通過Wi-

4、F i模塊同下位機進行通信。
　　最后，對立體車庫的存取排隊模型和存取策略進行了分析，將排隊論中M/M/n排隊理論應用于本課題的立體車庫存取策略控制，并進行存取策略優(yōu)化分析；根據(jù)存取車高峰期的不同，采用了以交叉存取、原地待命、存（取）車優(yōu)先為主，分區(qū)存取、自調整的方式為輔的存取策略，并在輔助策略中運用廣度優(yōu)先搜索算法高效的進行車位調度，有效的提高立體車庫的存取速度；將排隊論、廣度優(yōu)先搜索算法融合到立體車庫的存取控制過程中，較好的嘗