堆垛机定位控制系统的研究与应用

《堆垛机定位控制系统的研究与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、：ＴＨ１２１３．２公开中图分类号密级：ＵＤＣ：：本校编号硕±学位论文论目：堆琢机定位控制系绛的研究与应用＇研究生姓名．０２１３０７２４：刘付超学奇学校指导教师姓名：郭佑民职称：教授工才减电子巧呈申请学位等级：专业：２０１６年５月５日论文答辩２０１６年６月６日：日期论文提交日期：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工作和取得的研巧成？果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰排交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用这的材料。

2、与我一同工作的同志对本研巧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。学位论文作者签名：丈Ｍ去定星签字曰期年參月＾２＾曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通太学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州巧通大学可１＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编供查阁和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名；：础權导师签名著从良／？签字日期：？：月又Ｚ旧签字日２。（日兴化年期成年月硕士学位

3、论文堆垛机定位控制系统的研究与应用TheResearchandApplicationofStorage/RetrievalMachinePositioningControlSystem作者姓名：刘付超学科、专业：机械电子工程学号：02130724指导教师：郭佑民教授完成日期：2016年5月兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要堆垛机是自动化立体仓库的核心运行设备，大容量高效率的立体仓库对堆垛机的可靠性、经济性和快速性的要求非常高。堆垛机在X、Y、Z三个方向的运行速度、平稳性及机械部分设计制造的成本决定了仓库的运行效率和成本，而堆垛机

4、的运行效率主要由定位控制系统决定。所以，研究堆垛机的定位控制系统具有重要的实际意义。堆垛机的定位控制，涉及到了货位定位认址检测技术、电机运行控制技术、PLC控制技术、柔性材料弹性件的摆动控制技术、以及制动停止的精确定位控制等技术的应用。论文主要针对堆垛机定位控制中的立柱摆动及水平行走机构定位问题，采用理论建模、设计相应的控制策略并进行仿真分析的研究方法，从建立立柱动态模型及机电系统各部分模型、立柱摆动抑制控制和精确定位控制三个方面进行了深入研究。首先，分析了堆垛机在X、Y、Z三个方向运动的定位控制原理及组成元件的特点，明确了控制对象及影响堆垛机定位精度的因素，如定位过程中立柱摆动、堆

5、垛机大惯量特性、传感器噪声及高运行速度等。设计了基于双位置环的二分步定位控制方式，并把定位精度和快速响应性作为判别定位控制系统优劣的关键性能指标。建立了堆垛机机电系统机械传动模型、伺服电机和驱动器的驱动模型。通过对堆垛机立柱进行简化，根据欧拉-伯努利悬臂梁理论，得到了堆垛机制动停止时立柱摆动的运动学和动力学模型。其次，通过设计堆垛机精确快速定位的控制策略，使堆垛机在定位精度、快速响应和稳定性方面具有良好的性能。一方面，根据堆垛机立柱摆动的特点，设计了基于输入整形技术的立柱摆动抑制控制器，使堆垛机定位停止时立柱能快速的停止下来；另一方面，设计二自由度结构的控制器使堆垛机在水平行走方向精

6、确定位。之后将两控制模块结合在一起，确定最终的控制方案。借助Matlab软件建立控制器的Simulink模型，得到仿真曲线，并对仿真结果进行对比分析，验证控制器的有效性。最后，论文从堆垛机硬件和软件设计方面分析了堆垛机定位控制系统的应用方法。应用系统以PLC为控制核心，采用精确定位控制算法、profibus通信方式及条码定位的精确认址方式；与交流伺服系统、机械传动系统组成了双位置环的高精度定位控制系统。从仿真验证结果来看，该方法有效改善了堆垛机的控制性能，为以后设计堆垛机控制系统提供了重要参考。关键词：堆垛机；定位控制；摆动控制；认址检测技术论文类型：应用研究-I-堆垛机定位控制系统

7、的研究与应用AbstractStorage/retrievalmachineisthecoreoperatingequipmentofautomatedwarehouse.ThewarehousewhichislargecapacityandhighefficiencyrequiresthatStorage/retrievalmachineshaveanfurtherimprovementinrequirementsofreliable,economica