文档介绍：北京工业大学
硕士学位论文
机械式三维立体车库机械结构及控制系统设计
姓名：段文军
申请学位级别：硕士
专业：机械制造及其自动化
指导教师：李剑锋
20090501
摘要
摘要
随着我国经济的迅速发展和城市建设的不断加强，多种技术集成的机械式立
体车库已经成为解决城市停车的难题的必然途径。本文以三维立体车库为研究对
象，从该车库的机械结构、控制系统及车辆的存取调度优化等几个方面展开对此
种类型的车库进行研究。
首先，阐述了机械式三维立体车库的总体结构，介绍了三维立体车库的主体
钢架、升降机构、横移机构及旋转台等组成部分的结构及运行原理，在分析了车
库的关键结构部件行走小车种类，以往行走小车的结构及运行特点后，设计了两
种液压式行走小车，重点介绍了其各自的结构特点、运动过程及其运行原理。对
于立体车库技术研究有一定的借鉴意义。
其次，在以集散控制系统理论为基础，分析了车库的运动特点和功能需求，
确定了控制系统的总体方案。该系统总体方案基于集散控制系统的思想，以集中
控制和分散管理为指导原则，选用蚉构成上下位机的结构形式，从而
实现系统控制目标。上位机的硬件采用魑I衔换⑼瓿闪松衔换没Ы
面和通信程序的编写。通信硬件采用基于疪的点对多点串口通讯网
络，设置了通信协议以保证上下位机通信畅通。下位机的功能主要是完成各个运
动机构的定位控制，先完成下位机淖芴宀季郑琁／惴峙湟约暗缏吠嫉纳
计，再各硬件元器件的选择，最后实现了硬件电路的连接、软件程序的编写，并
对控制系统总体进行了调试，达到了控制的功能。
最后，由于巷道堆垛类立体车库的车辆出入口相对较少，造成的用户的平均
等待时间较长、堆垛机的工作负荷较大，从调度策略的角度进行分析，利用改进
遗传算法，建立了以总存取时间为目标函数的数学模型，采用混合编码，改良的
交叉算子对立体车库进行调度策略的优化。进过仿真实验分析和对比，得到
了较优的存取序列，以使总的存取时间最少。对于巷道堆垛式立体车库的存取策
略的改进有一定的意义。
关键词：机械式三维立体车库；行走小车；集散控制系统；存取调度优化
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