针对工业生产需要,结合嵌入式技术、计算机技术和通信技术,设计了一种基于STM32的AGV车载控制器,实现AGV运动控制、电流电压采集和数据存储等功能,并解决了组网通信问题。根据控制系统要求,本文以STM32微处理器为控制核心进行控制系统设计。主要研究了 AGV控制系统的硬件实现方案和基于实时嵌入式系统的软件控制方案。论文主要工作内容如下:本文以AGV车载控制器为研究对象,针对AGV整车系统的功能、性能需求,确定车载系统总体设计方案和无线通信网络架构方案;围绕所选车载控制器芯片STM32F103VET6,制定控制器硬件总体设计方案,采用Aultium Designer10模块化设计电源稳压、数据采集、数据存储、网络通信等相关模块电路;基于RT-Thread实时操作系统分层、模块化完成底层硬件驱动程序设计;针对PID算法和模糊逻辑控制的不足,结合了两者的优点,研究直流电机模糊PID的控制策略,并运用MATLAB/Simulink模块对模糊PID系统和常规PID系统进行仿真对比,仿真结果表明模糊PID控制系统效果明显优于常规PID系统;根据RT-Thread系统的编程特点,设计系统、运动控制等应用层线程。针对AGV组网通讯问题,提出一套基于TCP/IP协议的AGV通讯系统的研究方案。该系统通过无线局域网将每台AGV监控节点连接起来,实时与上位机进行数据交互;AGV节点搭载了无线模块,在此基础上采用了 Modbus/TCP应用层协议,形成了一个完整的主从通信方案;基于实验室条件下对车载控制器的电流电压数据采集模块、电机控制模块和网络数据通信功能进行了实验验证,实验结果表明所设计的AGV车载控制器能够实现其功能、性能需求。
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