基于磁感应和RFID的定位与识别系统的研究

发布时间：2025-01-20 18:38

　　生产焦炭的炉组一般有多个炉室,且所有炉室位于同一条直线上。所以位于焦炉两侧的机车为完成装煤和推焦等工作,须反复运行于较长的轨道上。在推焦时,推焦车、两侧炉门、导焦车和熄焦车须对正。但由于炉室位于推焦车和导焦车、熄焦车的中间,所以阻隔了工作人员的视线,使得三车对正的难度加大。此外,炼焦车间温度较高、粉尘较大及机车自身时常震动等复杂工作环境,致使焦炉机车精准对正难度更大。由于焦炉机车的对正精度不够而产生的“红焦落地”的危险情况,曾在国内外时有发生。这些危险情况不仅会造成工厂财物的损坏,也会造成人员的伤亡。因此焦炉机车定位成为了焦炭生产中安全隐患较大的环节。所以,要减小焦炭生产过程中的安全隐患,必须尽可能提高焦炉机车的定位精度。同时,要使定位系统能适应恶劣的工况,即尽可能降低因环境因素变化产生较大定位误差的可能性。本文以提高定位精度和系统的环境适应性作为出发点,采用射频识别技术对焦炉机车进行粗定位,利用霍尔元件的输出特性对焦炉机车进行精确定位。本文设计了一机车定位装置,并搭建了定位实验平台。又利用拟合的滤波方法,对定位精度进行提高;利用神经网络算法,对系统的温漂进行控制。通过实验验证,本文设计...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的主要内容
第二章 定位系统的技术路线和基本理论
    2.1 定位系统的技术路线
    2.2 磁敏元件的工作原理
    2.3 RFID(射频识别)的工作原理
    2.4 玻纤增强尼龙材料的特性
    2.5 基于神经网络的温漂控制方法
第三章 定位系统的设计与实现
    3.1 设计目标
        3.1.1 定位板设计目标
        3.1.2 工业级RFID读写器设计目标
        3.1.3 产品外壳设计目标
    3.2 定位系统电路部分设计概述
    3.3 磁感应定位子系统的设计
        3.3.1 电源供电电路
        3.3.2 磁感应传感器电路
        3.3.3 差分放大及低通滤波电路
        3.3.4 温度补偿与自动调零电路
        3.3.5 单片机电路设计
        3.3.6 电压-电流转换电路
        3.3.7 RS-485通讯电路
        3.3.8 定位板产品
    3.4 基于RFID的识别子系统的设计
    3.5 外壳设计
    3.6 实验平台的搭建
        3.6.1 丝杆机构
        3.6.2 步进电动机
        3.6.3 步进电机的驱动
        3.6.4 步进电机的转速控制
        3.6.5 步进电机的方向控制
        3.6.6 上位机的设计
    3.7 测试平台的精度检验
第四章 系统测试与数据分析
    4.1 测试方法概述
    4.2 测试条件
    4.3 定位板的温漂实验及温漂控制
        4.3.1 定位板的温漂实验
        4.3.2 定位板的温漂控制
        4.3.3 温漂控制前后的数据比较
    4.4 RFID测试结果
    4.5 定位实验测试数据
    4.6 定位数据分析
    4.7 定位点附近速度的计算及制动决策
        4.7.1 定位点附近速度的计算
        4.7.2 制动决策
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文



本文编号：4029527