防风固沙机器人自动控制系统的研制

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1、黑龙江大学硕士学位论文防风固沙机器人自动控制系统的研制姓名:庞勃申请学位级别:硕士专业:控制理论与控制工程指导教师:薛荆岩20070413中文摘要本文以国家“863”计划项目《防风固沙草方格铺设机器人研究》(课题编号2002AA4221701为背景。在当前沙漠化日趋严重的情况下,此课题的研究具有重要意义。“防风固沙机器人”是一种能自动铺设方格形固沙草障的大型机器。它的插草机构由液压和气压驱动,在可编程控制器的控制下,将草障自动插入沙土中,以阻止沙子的流动。本项目已经于2005年11月在内蒙古锡林郭勒盟试验成功。本文主要介绍了“防风固沙机器人”自动控制系统的原理以及研制。首先,介绍

2、了国内外大型机械以及工业机器人的发展状况、发展趋势以及所涉及的相关技术;之后系统的介绍了机器人整体的控制方案,它以西门子公司的可编程控制器s7—300作为核心控制器,通过s7—300按照执行动作的逻辑顺序控制各个电磁阀的通断,利用流体驱动各机构,完成铺设动作,并利用定位模板FM353结合高速计数模板FM350控制步进电机,进行输送草的反馈控制;第三章介绍了横向机构高度的控制方案,横向机构距地面的高度直接影响草障的插入效果,本文采用了基于嵌入式单片机的模糊控制器来控制横向机构距地面的高度,使之不随地势的变化而变化;第四章提出了一种利用液压伺服系统自动控制纵向插草机构的方法,通过对系

3、统模型的调节和仿真,证明这种方法的可行性;最后,介绍了系统软件的设计。关键词:PLC;模糊控制;嵌入式;超声波测距;电液伺服控制系统;PIDAbstract1KspaperisbasedonaMarch1986Program—.“tlle豫,earchofS锄d—fixaliollRoW,(Theprogramcodeis2002AA422170).hlde辩nificationmoreandmo咒gravelytoday'me∞Seafchoftllispmjectllasimport锄tsi卿ficance.“S姐d·矗XationRobot”isabigmacllinetl

4、latcallpavegrassb痂eramomadcallytopreventtllesand丘Dmmovi】flg.nis“V%byhydmlIIicpressureandairpressure,缸dcon们lledbyPLC.neprojecth硒beelltestedsuccess如lIyonNov锄ber2005inI衄crMongolia.Thispapermailllyin仃oducedt量lepfincipleanddeVelopingofthesand-fixaliofIRobot’scomrolsystem.FirSt,i“曲伽ucedtlle抵,elopin

5、gs切msand骶ndOfbigmaclline狮dind嘣alrobotallOveftheworld;andthenp坞∞medtheWholccomrol∞heme,tllecoreofi乜con廿ollerisS7.300PLC,itaccomplishedallactio璐1hf伽gllcon仃0lliIlgtlleelec的magneticValV髂ofeVeryjointinord鸭柚dusingFM353跚dFM350c伽nDlgra豁deliveriIlgsystem.111etllirdpanin的ducedⅡ坨‘‘HeightcoIl打olsystc】d’,

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7、dcd;ul锄sound;elecnD.hydralllicservoc伽由【olsystem;PID.1l一黑龙江大学硕士学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究:[作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得墨蕉婆盔堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。学位论文作者签名:弱勃签字日期:枷7年朔旧目学位论文版权使用授权书本人完全了解墨蕴江盔堂有关保留、使用学位论

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