基于模糊控制的单片机机车无线遥控系统研制
发布时间：2021-08-09 18:24
随着科学技术的不断发展,无线遥控技术在工业领域得到了越来越多的应用。在很多工业场合,由于作业环境存在着不可避免的人身伤害因素,很多企业利用无线遥控技术来改善现场人员的作业条件,同时也有效的解放劳动力,提高了劳动生产效率。无线遥控技术摆脱了传统的工业布线控制方式,有效的降低了设备投资成本,同时也降低了设备后期维护费用。本文以冶金铁路运输行业为背景,经过对机车控制电路结构的研究,在原有机车电气部件的基础上,设计了模糊控制的单片机机车无线遥控系统,实现了机车的恒速控制和司机远程遥控机车的功能。该系统由机车司机遥控器（遥控端）和车载主机（主控端）两部分组成。以STM32F107VC作为核心控制器,以工业级的BY-602数传电台作为无线通信模块。在遥控端设计了按键信息采集及语音提醒电路,在主控端采用查表法来实现模糊控制,并设计了机车控制驱动电路和故障提示电路,集成了RS485通信接口,便于实现系统与计算机通信。在Keil MDK环境下采用C语言和汇编语言开发完成了遥控端和主控端的MCU程序。本文详细介绍了项目设计中的系统分析、模糊控制器设计、硬件结构及软件的设计流程。通过对该系统进行工况条件下的...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：43 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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单输入单输出的结构。因此，需要增加一个输入变量，变成双输入单输出的模糊控制结??构。变量增加后，将输入变量和输出变量的名称分别改为Ｅ、Ｅｃ和Ｕ，与设计的输入输??出变量名称保持一致［ｉ４－ｉｓ］。在图３．３所示的打Ｓ编辑器上，分别双击输入变量Ｅ、Ｅｃ和??输出变量Ｕ的模框，得到图３．４的编辑界面。在各变量编辑界面里分别依据之前选择的??隶属函数进行设置参数。本文变量Ｅ中ＮＢ项的参数设置为例：??＂Ｒａｎｇｅ＂项填入［－１５?１５］；??＂Ｄｉｓｐｌａｙ?艮ａｎｇｅ＂项填入［－１５?１５］；??＂Ｎａｍｅ＂项填入ＮＢ；??＂Ｔｙｐｅ＂项，梯形函数选择＂ｔｒａｐｍｆ＂，Ｈ角函数选择＂ｔｒｉｍｆ＂；??＂Ｐａｒａｍｓ＂项填入［－１５?－１５?－１０?－５］；??参照此例，完成控制器输入输出参数的设置工作。??’田輸＂為ｐｆｐ——占扣’田Ｖ＂＂品品品巧？：品品巧Ｍｏ—ｆａＢａａｑ??Ｉ?｜?＼八／?Ｉ?Ｊ?Ｆ技ＶａｎａＷｅｓ?化倘。神巧化｜＊＊的＊＾］?冷＾麗??巧?ｈ？＊Ｔ？?ｎｏｔｗｊＫｅｉｒｔＪ?ＦｔＳ?Ｔｙｐｅ?ｎｗｎｏａｎ＾?，?巧?＊Ｃ?：?０?－：?１Ｃ?‘灰：??．１：：?＇；Ｈ由冉潘ｒ兰．?Ｉ?：?■■＇■■巧ｉｒ＾ｖａｒｔａｔ＊它．■，；?Ｉ：苗．＇ｙＶ／；＇＇＇＇＇：??Ａ＂ｒ？４ｌ?加?己?ｊｒｒｅｒｔＶ＂袖＊?ｖ?＇?—、。?Ｃｗ？＾＇／ａｒ＾Ｗｓ?ＣｙｔｒｅｒＳ?Ｋ＜ｓｎ±？＂ｉ，?Ｆｍｃｌｗｉ?（ｕｆｃｔｏｏＷ?ｊ??Ｎ?ｒ——－?＂ｗ。?ｅ?ＮａｆＷ?Ｉ??看雪調；?Ｍ．露德?Ｉ??￣?Ｌ—。…＊?冬
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于查表法解雷达导引头速度模糊算法的分析和仿真[J]. 崔念,张江华,万红进,尚煜. 火控雷达技术. 2015(02)
[2]基于STM32F207与CAN总线的车载监测系统设计[J]. 吴桂清,张欣萍,罗鹂,柴介雄. 电源技术. 2015(02)
[3]STM32F107VC的嵌入式远程监控终端设计[J]. 关丽敏,李思慧,李伟刚. 单片机与嵌入式系统应用. 2014(06)
[4]国际内燃机车的发展动态[J]. 侯晓燕,黄贵,尹亚玲,丁可. 国外铁道机车与动车. 2014(03)
[5]基于STM32F10x微控制器的GPIO精品实验项目建设[J]. 潘登,陈启军. 实验室科学. 2014(02)
[6]模糊控制及其在工业设备上的应用[J]. 孟岩,张艳峰,卞大鹏,李中喜,梅小强. 机械工程与自动化. 2014(01)
[7]莱钢专用线调车作业安全分析[J]. 吴泰学,温晓明,贾志俊,郭玉刚. 铁道货运. 2014(02)
[8]模糊算法在磁控溅射靶电源控制中的应用[J]. 姚庆梅,许夫明,牟洵,贾燕. 测控技术. 2014(01)
[9]基于TCP三次握手特性的高效连接管理方法[J]. 熊兵,赵锦元,廖年冬. 计算机工程. 2013(11)
[10]PLC实现模糊控制算法的关键技术研究与应用[J]. 郑文,张运波. 化工自动化及仪表. 2013(10)
硕士论文
[1]果蔬清洗机的单片机模糊控制技术研究[D]. 张敏.山东师范大学 2012
[2]基于AVR单片机的汽车空调控制系统设计[D]. 窦自强.安徽农业大学 2011
[3]基于STM32的SCARA机器人控制电路研究与设计[D]. 兰功金.西南交通大学 2011
本文编号：3332570
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：43 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．２速度偏差隶属度函数曲线??Ｆｉｇ．?３．２?Ｖｅｌｏｃｉｔｙ?ｄｅｖｉａｔｉｏｎ?阻ｅｍｂｅｒｓｈｉｐ?ｆｌｍｃｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅ??
单输入单输出的结构。因此，需要增加一个输入变量，变成双输入单输出的模糊控制结??构。变量增加后，将输入变量和输出变量的名称分别改为Ｅ、Ｅｃ和Ｕ，与设计的输入输??出变量名称保持一致［ｉ４－ｉｓ］。在图３．３所示的打Ｓ编辑器上，分别双击输入变量Ｅ、Ｅｃ和??输出变量Ｕ的模框，得到图３．４的编辑界面。在各变量编辑界面里分别依据之前选择的??隶属函数进行设置参数。本文变量Ｅ中ＮＢ项的参数设置为例：??＂Ｒａｎｇｅ＂项填入［－１５?１５］；??＂Ｄｉｓｐｌａｙ?艮ａｎｇｅ＂项填入［－１５?１５］；??＂Ｎａｍｅ＂项填入ＮＢ；??＂Ｔｙｐｅ＂项，梯形函数选择＂ｔｒａｐｍｆ＂，Ｈ角函数选择＂ｔｒｉｍｆ＂；??＂Ｐａｒａｍｓ＂项填入［－１５?－１５?－１０?－５］；??参照此例，完成控制器输入输出参数的设置工作。??’田輸＂為ｐｆｐ——占扣’田Ｖ＂＂品品品巧？：品品巧Ｍｏ—ｆａＢａａｑ??Ｉ?｜?＼八／?Ｉ?Ｊ?Ｆ技ＶａｎａＷｅｓ?化倘。神巧化｜＊＊的＊＾］?冷＾麗??巧?ｈ？＊Ｔ？?ｎｏｔｗｊＫｅｉｒｔＪ?ＦｔＳ?Ｔｙｐｅ?ｎｗｎｏａｎ＾?，?巧?＊Ｃ?：?０?－：?１Ｃ?‘灰：??．１：：?＇；Ｈ由冉潘ｒ兰．?Ｉ?：?■■＇■■巧ｉｒ＾ｖａｒｔａｔ＊它．■，；?Ｉ：苗．＇ｙＶ／；＇＇＇＇＇：??Ａ＂ｒ？４ｌ?加?己?ｊｒｒｅｒｔＶ＂袖＊?ｖ?＇?—、。?Ｃｗ？＾＇／ａｒ＾Ｗｓ?ＣｙｔｒｅｒＳ?Ｋ＜ｓｎ±？＂ｉ，?Ｆｍｃｌｗｉ?（ｕｆｃｔｏｏＷ?ｊ??Ｎ?ｒ——－?＂ｗ。?ｅ?ＮａｆＷ?Ｉ??看雪調；?Ｍ．露德?Ｉ??￣?Ｌ—。…＊?冬
单输入单输出的结构。因此，需要增加一个输入变量，变成双输入单输出的模糊控制结??构。变量增加后，将输入变量和输出变量的名称分别改为Ｅ、Ｅｃ和Ｕ，与设计的输入输??出变量名称保持一致［ｉ４－ｉｓ］。在图３．３所示的打Ｓ编辑器上，分别双击输入变量Ｅ、Ｅｃ和??输出变量Ｕ的模框，得到图３．４的编辑界面。在各变量编辑界面里分别依据之前选择的??隶属函数进行设置参数。本文变量Ｅ中ＮＢ项的参数设置为例：??＂Ｒａｎｇｅ＂项填入［－１５?１５］；??＂Ｄｉｓｐｌａｙ?艮ａｎｇｅ＂项填入［－１５?１５］；??＂Ｎａｍｅ＂项填入ＮＢ；??＂Ｔｙｐｅ＂项，梯形函数选择＂ｔｒａｐｍｆ＂，Ｈ角函数选择＂ｔｒｉｍｆ＂；??＂Ｐａｒａｍｓ＂项填入［－１５?－１５?－１０?－５］；??参照此例，完成控制器输入输出参数的设置工作。??’田輸＂為ｐｆｐ——占扣’田Ｖ＂＂品品品巧？：品品巧Ｍｏ—ｆａＢａａｑ??Ｉ?｜?＼八／?Ｉ?Ｊ?Ｆ技ＶａｎａＷｅｓ?化倘。神巧化｜＊＊的＊＾］?冷＾麗??巧?ｈ？＊Ｔ？?ｎｏｔｗｊＫｅｉｒｔＪ?ＦｔＳ?Ｔｙｐｅ?ｎｗｎｏａｎ＾?，?巧?＊Ｃ?：?０?－：?１Ｃ?‘灰：??．１：：?＇；Ｈ由冉潘ｒ兰．?Ｉ?：?■■＇■■巧ｉｒ＾ｖａｒｔａｔ＊它．■，；?Ｉ：苗．＇ｙＶ／；＇＇＇＇＇：??Ａ＂ｒ？４ｌ?加?己?ｊｒｒｅｒｔＶ＂袖＊?ｖ?＇?—、。?Ｃｗ？＾＇／ａｒ＾Ｗｓ?ＣｙｔｒｅｒＳ?Ｋ＜ｓｎ±？＂ｉ，?Ｆｍｃｌｗｉ?（ｕｆｃｔｏｏＷ?ｊ??Ｎ?ｒ——－?＂ｗ。?ｅ?ＮａｆＷ?Ｉ??看雪調；?Ｍ．露德?Ｉ??￣?Ｌ—。…＊?冬
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于查表法解雷达导引头速度模糊算法的分析和仿真[J]. 崔念,张江华,万红进,尚煜. 火控雷达技术. 2015(02)
[2]基于STM32F207与CAN总线的车载监测系统设计[J]. 吴桂清,张欣萍,罗鹂,柴介雄. 电源技术. 2015(02)
[3]STM32F107VC的嵌入式远程监控终端设计[J]. 关丽敏,李思慧,李伟刚. 单片机与嵌入式系统应用. 2014(06)
[4]国际内燃机车的发展动态[J]. 侯晓燕,黄贵,尹亚玲,丁可. 国外铁道机车与动车. 2014(03)
[5]基于STM32F10x微控制器的GPIO精品实验项目建设[J]. 潘登,陈启军. 实验室科学. 2014(02)
[6]模糊控制及其在工业设备上的应用[J]. 孟岩,张艳峰,卞大鹏,李中喜,梅小强. 机械工程与自动化. 2014(01)
[7]莱钢专用线调车作业安全分析[J]. 吴泰学,温晓明,贾志俊,郭玉刚. 铁道货运. 2014(02)
[8]模糊算法在磁控溅射靶电源控制中的应用[J]. 姚庆梅,许夫明,牟洵,贾燕. 测控技术. 2014(01)
[9]基于TCP三次握手特性的高效连接管理方法[J]. 熊兵,赵锦元,廖年冬. 计算机工程. 2013(11)
[10]PLC实现模糊控制算法的关键技术研究与应用[J]. 郑文,张运波. 化工自动化及仪表. 2013(10)
硕士论文
[1]果蔬清洗机的单片机模糊控制技术研究[D]. 张敏.山东师范大学 2012
[2]基于AVR单片机的汽车空调控制系统设计[D]. 窦自强.安徽农业大学 2011
[3]基于STM32的SCARA机器人控制电路研究与设计[D]. 兰功金.西南交通大学 2011
本文编号：3332570
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