四轮智能小车的结构设计与控制研究

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1、密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文四轮智能小车的结构设计与控制研究StructureDesignandControlResearchofFourWheelsIntelligentVehicle培养单位：机械工程学院专业领域：机械工程学生姓名：王国磊校内导师：王战中副教授校外导师：史振起高工二〇一八年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，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，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的

2、材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)作者签名：日期：导师签名：日期：摘要近年来随着工厂自动化技术和物流行业的迅速发展，人

3、们对物料运输效率的要求也不断提高，使得自动化的智能小车在物料运输的过程中扮演的角色越来越重要。智能小车在工厂和物流仓库的应用大大提高物料运输的效率和生产车间的自动化程度，其应用领域越来越广，各种技术也越来越先进，尤其是智能化的控制技术已成为一个热门的研究课题，因此对智能小车进行深入的研究具有重要的现实意义。本文在分析了智能小车的研究背景和国内外研究现状的基础上，考虑到智能小车的研究的目的和实际用途等因素，对智能小车的总体方案进行了设计。小车采用光学导引方式，通过差速原理实现转向功能。应用SolidWorks软件建立了智能小车三维结构模型，并使用A

4、NSYSWorkbench软件对小车的底盘结构进行了静力学仿真分析，在强度和刚度满足要求的情况下，对底盘结构进行了优化，优化后的底盘质量减小了27%。对小车进行了运动学和动力学分析，且在Adams/View模块中对小车的匀速、加速和转向行驶进行了仿真分析，结果表明小车的各机构之间无干涉现象，行驶稳定性较好，小车的结构设计合理。建立了小车的控制系统方案，搭建了Simulink仿真模型，采用PID模糊控制策略，降低了小车控制系统的超调量，提高了响应速度，达到了小车控制系统的要求。对智能小车硬件总体方案进行了设计，提出了小车的纠偏控制程序方案，确定了传

5、感器、伺服电机、PLC控制器、电池组等硬件设备。最后搭建了试验平台，在实际环境下对小车进行了性能测试，实验表明小车各项性能良好，能满足物料运输的要求。关键词：智能小车；ANSYSWorkbench；ADAMS/View；PLC；PID模糊控制AbstractInrecentyears,withtherapiddevelopmentoffactoryautomationtechnologyandlogisticsindustry,People'srequirementsfortheefficiencyofmaterialtransportation

6、havealsobeenimproved,theroleofautomatedintelligentvehiclesintheprocessofmaterialtransportationisbecomingmoreandmoreimportant.Theapplicationofintelligentvehiclesinfactoriesandlogisticswarehousesgreatlyimprovestheefficiencyofmaterialtransportationandtheautomationofproductionwor

7、kshops.Itsapplicationfieldsarebecomingmoreandmoreextensive,andvarioustechnologiesarebecomingmoreandmoreadvanced,especiallyintelligentcontroltechnologyhasbecomeahotresearchtopic,therefore,itisofgreatpracticalsignificancetocarryoutin-depthresearchonintelligentvehicles.Basedonth

8、eanalysisoftheresearchbackgroundoftheintelligentvehicleandtheresearc