动化立体仓库的控制系统研究与设计

华中科技大学硕士学位论文自动化立体仓库的控制系统研究与设计姓名：周克良申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：王殊20061107自动化立体仓库的控制系统研究与设计作者：周克良学位授予单位：华中科技大学相似文献(10条)1.学位论文刘艳勇基于PC的立体仓库调度与定位系统的研究2003为满足现代化生产与流通的需要,就必须采用以计算机控制技术为主要手段的自动化立体仓库.针对其应用中效率不高的问题,从以下两个方面着手进行分析和设计,来提高立体仓库的作业效率:1.介绍了自动化立体仓库中各种出入库方式的分类和分层结构模式,着重给出一种基于状态图和数据库表的出入库管理软件及其算法,其中包含了所有各种出入库操作方式,并给出了立体仓库货位货箱的一种数据库通用表示方法,经实际使用证明,所提出的软件算法是灵活有效的.2.克服传统三段式减速定位超调量大,定位精度不高的缺点,首次运用相对认址与增量式旋转编码器认址相结合,利用模糊控制理论的相关知识,设计了一种新型的具有运行的快速性和高定位精度的定位方法.结合出入库调度算法设计及定位系统的设计,达到从整体上提高立体仓库作业效率的要求.2.期刊论文罗志清.阎树田.王润孝.高琳.黄勇邮包立体仓库堆垛机的控制研究-机械科学与技术2003,22(4)针对邮包立体仓库堆垛机的特殊性,将模糊控制和预测控制相结合,提出智能预测模糊控制算法,并根据堆垛机运动的实际工况,进行了模糊建模和仿真研究.仿真研究结果表明,该预测模糊控制算法能够有效地满足立体仓库堆垛机的控制需要.3.学位论文陈欣基于PLC的自动化立体仓库堆垛机运行及监控系统的研究2009在现代的物流仓储系统中，自动化立体仓库应用日益广泛。而堆垛机性能的优劣，对整个立体库的正常运行起着重要的作用。在自动化立体仓库中设计出造价低廉、工作可靠的堆垛机替代原有仓库的控制和管理，能更加适应某些中小企业要求投资少见效快的目标。本论文就实现这一目标的堆垛机控制系统进行了设计。本文详细阐述了本控制系统的设计思想，以及整个系统的硬件实现和软件设计。论文依据立体仓库的有关设计参数，对堆垛机电气控制的硬件系统进行了设计。由于其调速的要求很高，本文在现有的线性控制基础上，采用先进的模糊控制算法，实现了堆垛机运行的高性能与智能化。所开发的系统将模糊控制与可编程控制器（ProgramableLogicController，PLC）相结合，克服了传统的调节器超调大的缺点，充分发挥了PLC控制灵活、编程方便、适应性强的优点，提高了控制的精确度及堆垛机运行速度。对基于SIEMENSSIMATICS7-200PLC模糊控制策略进行了工程实现研究，并给出了关键部分的程序。监控系统操作界面采用组态软件编写，组态软件可以方便地与下位执行机构进行通信。通过组态软件I/O设备驱动可以实现自动化立体仓库的监控与控制的一体化，提高执行效率，满足现代物流系统的需要。实验结果表明，该系统能对堆垛机运行系统实现精确控制，实用性强，具有一定的推广价值。4.学位论文刘新堆垛机位置控制若干问题研究2009自动化立体仓库（AS/RS）是一种集机械、计算机、控制、检测、电子、通信于一体的复杂的自动化控制系统，已成为现代物流的的一个重要环节，自动化立体仓库的方便快捷、自动控制以及节省空间等优点，已被广泛的应用于各类行业的仓储领域，对提高生产效率，降低成本，提高效益有着重要的意义。本文在查阅了大量的与该课题相关文献的基础上，全面的阐述了自动化立体仓库的发展与分类；并对自动化立体仓库的核心设备－－堆垛机的发展、技术现状与未来的发展趋势做了进一步的阐述，结合课题的来源，以双立柱堆垛机为本文的研究对象，分别对堆垛机的位置控制，网络通信和位置控制仿真进行了研究。在堆垛机的位置控制方面，结合了PLC和变频器技术，利用旋转编码器和认址片的组合设计出堆垛机位置控制的方案，对堆垛机的位置控制具有一定的参考价值；最后，本文针对一般的堆垛机位置控制系统运用MATLAB软件经行了仿真，在对系统数学模型的转化后，在控制算法上，综合了模糊控制的灵活性和适应性强的优点和PID控制的精度高的优势，设计出了模糊PID控制器，建立了仿真模型，结果证明，这种控制方法提高了系统的动态响应，对堆垛机的位置控制算法有一定的借鉴价值。5.学位论文王海军基于直线电机物流驱动系统的优化模糊PID控制研究2004现代工业控制对象的日益复杂化及对其控制性能要求的不断提高,计算机智能控制技术的研究和应用得到了很大的发展,并越来越体现出其重要的作用与巨大的潜力.本文研究的主题是:基于直线电机物流驱动系统的优化模糊PID控制研究.直线电机凭借自身的特性在以直线运动的工业控制系统中,有比旋转电机巨大的优越性,应用前景广阔.本文在深入研究传统的PID控制与模糊控制的理论及应用、分析二者的优缺点的基础上,对驱动系统采用了PID参数在线自调整的模糊控制.并针对模糊控制器设计中的固有缺陷,采用在目前优化领域中流行的遗传算法对模糊控制器的设计进行了优化.文中结合遗传算法的原理应用开发出遗传算法工具箱,对驱动系统进行了基于遗传优化的模糊PID控制仿真,仿真结果表明本系统具有快速响应的特点且对随机干扰有较强的鲁棒性.本文在分析和研究国内外立体仓库物流传输现状的基础上,提出了一种新颖的以直线电机为传输设备的立体仓库设计方案,并对此方案中的计算机控制系统进行了部分设计.设计了直线电机的位置及速度检测相应电路,结合仿真数据开发了模糊PID及变频调速软件模块,利用智能功率模块IPM对直线电机进行速度控制.开发了上位机管理程序,完成对系统的监控、数据通信及仓储信息数据库管理的功能.6.期刊论文张建荣.林知秋.黎小桃预测模糊控制在立体仓库堆垛机位置控制中的应用-起重运输机械2009,(9)结合模糊控制与预测控制的特点,建立了立体仓库堆垛机控制系统的预测模糊控制模型,应用Matlab仿真软件对系统进行仿真分析研究,结果表明,该控制方法对堆垛机位置有较好的控制效果,提高了系统的动态响应及稳定性.7.学位论文芦俊邮包自动化立体仓库的控制及管理系统设计1999自动化立体仓库具有存储容量大、物料科学管理和自动出入库的优点,目前在各行各业应用正日益广泛.该文结合邮包流通的特点,把自动化仓库技术应用到邮包流通领域,提出并建立邮包自动化立体仓库.该自动化立库的管理与控制系统分为三级,管理级,监控级和前端控制组.以工作站、档案服务器构成的基于客户/服务器网络(C/S体系)的仓库管理级在对邮包信息和仓库货位信息进行管理的同时,传送作业指令给监控级,由中位监控机监控下位各台堆垛机、分配车完成邮包的自动化出入库作业.文中对邮包自动化立体仓库的概况及其控制与管理系统做了详细的介绍,并就系统的结构设计、功能设计及软件开发提出可实现的方法.此外,该文建立了堆垛机的动力学模型,分析了堆垛机振动的形成.并在对堆垛机的定位控制上,引入了模糊控制技术.8.学位论文张欣堆垛机智能控制系统的研究2005该文首先介绍了自动化立体仓库(AutomatedStorage/RetrievalSystem，i.e.AS/RS)的运行原理，着重介绍了巷道式堆垛机在AS/RS中的关键作用和目前的主要控制方式及有待改进的地方。正文中从三个方面对堆垛机的控制方案进行了进一步的探讨。(一)堆垛机的运行高效率是与AS/RS系统的作业调度密切相关的，该文从AS/RS的存储策略开始，建立了一个AS/RS的存储管理概念模型。从而可以科学的进行存储管理，为作业的优化调度建立了基础。接着该文从堆垛机的作业分析出发，将堆垛机的作业分为可优化和固定两种作业。探讨了如何用遗传算法来优化堆垛机的作业路径。(二)堆垛机是不停运动的，实现水平与垂直二维的运动方式，其调速的要求很高，该文在现有的线性控制基础上，采用先进的模糊控制算法，实现了堆垛机运行的高性能与智能化。(三)堆垛机PLC的主要控制对象是变频器，该文在DeviceNet网络通讯的基础上论述了如何将变频器挂接到DeviceNet网络上，实现PLC对变频器的网络控制，从而可以实现比较复杂的控制方式。9.学位论文罗志清自动化立体仓库堆垛机的控制与设计研究2000该文通过对堆垛机结构的力学分析和研究,得出了适合堆垛机的特殊结构的优化设计方法,并由此而得出最优结构参数.该文也提出了一种适合堆垛机运行工况的控制算法.文章利用经典力学的方法,对堆垛机进行全面的力学分析,包括堆垛机的静刚度、动刚度、强度、稳定性、下横梁的强度等,该文还就货叉进行受力分析.由于堆垛机的结构设计的好坏直接影响堆垛机的运行性能,所以文章对堆垛机的结构进行优化设计.该文主要采用模糊优化设计的方法,并把模糊优化设计方法与传统的优化设计方法相结合,利用模糊优化设计的特点,对堆垛机结构参数进行模糊化处理,并在模糊优化的基础上结合传统的优化设计方法,得出了比较理想的优化结果.在采用该方法对洛阳拖拉机厂矿和国营六零四厂的堆垛机构进行优化的结果是在满足性能要求的前提下,可以使其结构重量减轻10﹪和16﹪.在堆垛机的位置控制中,文章通过对系统进行分析、计算,推导出了系统的数学模型.该文采用先进的由PLC控制、变频器驱动的闭环交流伺服系统.在控制算法上,运用了预测模糊控制算法.即综合利用模糊控制的快速性、鲁棒性好的优点和预测控制的稳态性好的优点,设计出了预测模糊控制器.通过对系统数学模型的转化,文章应用MATLAB仿真工程软件,建立了仿真模型,对其做了大量的仿真分析研究,结果证明,这种控制方法令人非常满意.10.期刊论文张欣.魏鑫模糊控制技术在立体仓库堆垛机速度控制上的应用-制造业自动化2005,27(8)在现有的变频调速的基础上将模糊控制技术应用到自动化立体仓库巷道堆垛机的速度控制当中.本文链接：授权使用：咸宁学院(xnxy)，授权号：a222dd31-fc73-4acd-9a55-9daa0110efc0，下载时间：2010年7月5日