基于STM32的立体车库控制器研制

发布时间：2020-02-09 02:20

【摘要】：在汽车保有量增长迅速、停车难越发严重的背景下,立体车库因其占地面积小、空间利用率高、使用方便等优势,被广泛的采用。但是立体车库控制器的发展比较缓慢,已不能适应立体车库高智能化的使用要求,因此对立体车库控制器的研究具有十分重要的现实意义。本文研究的就是基于STM32的立体停车控制器,利用STM32的智能化水平高及丰富的外部接口,实现对立体车库的智能化控制。首先,提出控制器的总体方案,详细设计了其硬件电路。根据立体车库的工作要求,确定其外部接口类型,采用模块化的设计方式对电源模块、输入输出模块、继电器模块、通信模块等进行设计,鉴于通用性方面的考虑,将控制器设计成为核心板及扩展板两个部分,其中核心板以STM32微控制器为核心,扩展板集成了模块接口。其次,对立体车库电机的控制算法进行了研究。立体车库三相交流异步电机是一个强耦合非线性系统,其启动、调速等控制较为复杂,同时对电机运行的控制效果直接决定了立体车库的工作状态。本文在对自抗扰控制器(ADRC)的结构组成与基本算法进行深入分析的基础上,设计了基于ADRC的电机调速系统,利用Matlab/Simulink对ADRC的快速响应及超调控制进行了仿真分析。然后,设计了立体车库控制器的软件程序。通过对立体车库的运行状态进行分析,确定了控制软件的整体流程,对监控子程序、串口通信程序、CAN通信子程序等进行了详细的设计研究,同时对软件抗干扰技术进行分析设计,包括输入信号的除噪以及程序“跑飞”之后的重装等。最后,开展控制器的实验测试。验证了控制器硬件电路的可靠性以及软件控制及相关通信的可行性。基于STM32的立体车库控制器能够满足立体车库高智能化控制的要求,其丰富的外部接口保证了控制器将来的升级扩展,为立体车库控制方面的进一步研究奠定了基础。
【图文】：

我国乘用车市场需求量增长模型

图 1-2 2013-2017 年中国停车位需求量与传统停车位数量预测（万个）ig.1-2 Forecast of parking demand and traditional number of parking spaces for 202017 years (million)1.2 研究目的及意义随着社会经济的飞速发展和人们生活水平的不断提高，，国内汽车的量增长迅速。由于人们早期对此认识不足，在城市规划时对停车设施不够，多为平面式停车场，而这显然不能满足人们的停车需要，城市压力越来越大，停车难已成为一种日益突出的社会矛盾，严重影响了市民的日常生活，制约着社会的发展[5]。在这样的背景下，一种既能利用城市空间，又能有效缓解城市停车难的立体车库便应运而生，立停车库具备极显著的优点：（1）占地面积小、空间利用率高：一般情况下，其占地面积约为停车场的 1/2-1/25，其节地率与立体车库的层数成线性反比关系，对市寸金寸土的黄金地带，立体车库是一个既经济又合适的选择[6,7]；（2）自动控制、使用方便：立体车库自动化程度较高，司机不必
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U491.71;TP273

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本文编号：2577681