智能立体车库控制系统的设计与研究

论文摘要

随着国民经济的高速发展和人民生活水平的提高,我国轿车保有量直线上升,轿车进入家庭已成为必然趋势。同时,停车难的问题也就逐渐成为了大中型城市迫切需要解决的难题。立体车库最大的优势在于节约用地,可最大限度地利用空间,这是解决城市用地紧张、缓解停车难的一个有效手段。因此,研究如何降低立体车库的设计制造成本以及进一步提高立体车库自动控制系统的自动化程度,具有十分重要的意义本文首先对塔式立体车库总体方案进行了设计,选择采用单片机作为本塔式立体车库自动控制系统的控制器；然后对塔式立体车库控制系统中的电力拖动系统进行了研究,着重介绍了电力拖动系统中的升降机构、平移存取机构以及门电机。本文设计完成了塔式立体车库控制系统的软硬件系统。以PHILIPS公司生产的80c552单片机作为控制系统的硬件核心,对硬件系统进行了总体设计,并对硬件系统中各个功能模块的具体设计进行了详细阐述。在控制系统的软件系统设计部分,主要是以C语言作为编程语言,对系统的监控程序以及主要软件功能模块子程序进行了具体设计；本文还对立体车库的存取车控制策略进行了优化研究。通过对存车优先、取车优先、原地待命三种工作方式存取车时间和能耗的仿真,得出了最优的存取车策略,从而实现了立体车库存取车效率和能耗的最优化。本文的最后部分对立体车库系统安全措施的设置以及控制系统软硬件抗干扰措施进行了设计,从而提高了立体车库系统的安全性与可靠性,保证了系统的正常工作。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及研究意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 立体车库的国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内发展状况
• 1.3 立体车库的主要发展趋势
• 1.4 本课题的研究内容和任务
• 1.5 本章小结
• 第2章 塔式立体车库总体方案设计
• 2.1 立体车库的种类及特点
• 2.2 塔式立体车库简介
• 2.3 塔式立体车库自动控制系统
• 2.3.1 立体车库自动控制系统概述
• 2.3.2 自动控制系统控制器及控制方案的选择
• 2.4 本章小结
• 第3章 控制系统的电力拖动系统
• 3.1 升降机构
• 3.1.1 速度曲线
• 3.1.2 负载机械特性
• 3.1.3 变频调速电机机械特性与升降机构机械特性的关系
• 3.2 平移存取机构
• 3.2.1 步进电机控制系统原理
• 3.2.2 系统的组成
• 3.2.3 步进电机速度控制
• 3.3 门电机
• 3.4 本章小结
• 第4章 控制系统软硬件设计
• 4.1 硬件系统设计
• 4.2 单片机系统设计
• 4.2.1 80c552单片机的结构和功能
• 4.2.2 80c552单片机的引脚描述
• 4.3 系统硬件连接
• 4.3.1 80C552单片机连线
• 4.3.2 A/D转换
• 4.3.3 数码管显示电路
• 4.3.4 发光管显示电路
• 4.3.5 键盘接口电路
• 4.3.6 串行通讯电路和蜂鸣器电路
• 4.3.7 复位电路和晶振电路
• 4.3.8 定时器接口电路
• 4.4 控制系统软件设计
• 4.4.1 C51语言简介
• 4.4.2 系统监控程序设计
• 4.4.3 主要软件功能模块子程序设计
• 4.5 本章小结
• 第5章 塔式车库存取车策略的研究
• 5.1 排队论的基本概念
• 5.2 排队系统的基本结构
• 5.2.1 输入过程
• 5.2.2 排队和排队规则
• 5.2.3 服务机构
• 5.2.4 排队问题的求解
• 5.3 车库车辆排队模型的分析
• 5.4 存取车策略优化
• 5.5 本章小结
• 第6章 安全性与可靠性
• 6.1 安全措施
• 6.2 软硬件的抗干扰措施
• 6.2.1 硬件的抗干扰措施
• 6.2.2 软件的抗干扰设计
• 6.3 本章小结
• 总结与展望
• 课题总结
• 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
• 附录B 控制系统整体设计流程