某堆栈单元的结构与控制系统研究

摘要

随着人工智能化的日益普及,自主化供货系统的研究也越来越受到更多的关注,本论文正是基于此背景开展了对某供货堆栈单元的结构和控制系统进行研究,确定了以堆栈单元结构、分布式控制系统和CAN总线通信方式为核心的系统整体方案。为了实现单元的装货、选货、开锁及供货功能,本文对各功能模块进行了分析,并设计了单元的结构与控制方案,其中控制系统的设计、实现与调试是本文重点解决的问题。
　　 在方案确定完之后,本文分别对单元的关键部件进行了选型分析;对部分部件的特性进行了进一步的理论分析;对单元的控制系统的软硬件进行了重点设计分析。其中硬件的设计分析包括了系统整体构架的功能分配、电机控制电路的设计、电磁铁驱动电路的设计、开关计数传感器和光纤传感器电路的设计、CAN总线通信电路的设计、电源电路的设计、调度模块与上位机选型及电路可靠性设计等,并进行了选型,PCB板制作和实验调试。软件设计主要是对软件进行编写、调试和改进。通过对系统的工作流程及各功能模块控制方法的分析,确定了单元测控软件的整体设计方案,对软件的通讯协议的设计进行了重点研究,对单元测控软件的主程序和各子程序进行了系统的设计与机电联调。
　　 此外,本文还专门设计了系统的自诊断程序用于提高单元工作的可靠性,设计了堆栈单元测试程序用于各功能模块的单独调试。
　　 为了验证堆栈单元结构和控制系统的可靠性,本论文展开与相关工厂的合作,搭建了实验平台,利用LK-G150和LK-G400的激光传感器等检测手段,对堆栈单元的的运动情况进行了特性分析,验证了系统设计的可行性和初步自主化能力。