智能停车系统升降单元的设计

论文总字数：24594字

摘 要

城市人口日益增多，私家车数量飞速增长，而城市寸土寸金，不可能大面积的建设停车场，停车难的问题逐渐成为各个城市发展的心头之患。加快建设升降横移式立体车库是解决此问题的很好的途径。本文选择合适的PLC作为核心控制，实现对立体车库中升降及横移单元的控制，描述了PLC的输入输出情况，并绘制了PLC接线图、梯形图。同时，以两层三列五车位的升降横移车位为例，利用国产的组态软件MCGS绘制仿真画面，建立动画连接，对立体车库的运作流程进行模拟。

在实现立体车库智能化的方面，本文主要对某一段时间内进入大型立体车库的一组车辆在选择车位的问题上进行调度优化研究，根据升降横移式立体车库的运行规律，用新颖的角度简化了调度问题，建立其数学模型，在各类智能优化算法中，选择遗传算法进行研究，并用MATLAB软件编程仿真，对调度中的不同情况分别求解。实验结果表明，采用智能算法调度的立体车库运行效率明显优于采用普通调度策略的车库。

关键词：立体车库，PLC，组态仿真，智能化，遗传算法

Ⅰ

Abstract

With the increasing urban population and the shortage of land resources, and the rapid growth of private cars, parking difficulties are the heart of the development of cities. Therefore, the stereo garage attracts people's attention because of its small area, large inventory and fast access to vehicles. This paper chooses reasonable PLC as the core controller, realizes the control of lifting and transverse unit in stereo garage, describes the input and output of PLC, and draws PLC wiring diagram and ladder diagram. At the same time, taking the two-floor, three-row and five-car parking spaces as an example, using the domestic configuration software MCGS to draw simulation pictures, establish animation connection, and animation simulation of the garage operation process.

In the aspect of realizing the intellectualization of the stereo garage, this paper mainly optimizes the scheduling of a group of vehicles entering the large-scale stereo garage for a certain period of time, establishes its mathematical model according to the operation law of the lifting and transverse stereo garage, chooses the genetic algorithm to study in various intelligent optimization algorithms, and uses the MATLAB software to simulate and solve the problem. The experimental results show that the operation efficiency of stereo garage dispatched by genetic algorithm is much better than that of the garage dispatched by general algorithm.

KEY WORDS: Stereo garage, PLC, Configuration simulation, Intellectualization, Genetic algorithm

Ⅱ

目 录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2立体车库现状 1

1.3研究意义 2

1.4主要研究内容 2

第二章 立体车库整体方案设计 4

2.1选择车库设计类型 4

2.2升降横移式立体车库的运行原理 4

2.3升降横移式立体车库的总体设计 6

2.3.1机械部分设计 6

2.3.2系统设计部分 7

2.4本章小结 7

第三章 控制系统设计 8

3.1控制方式选择 8

3.2PLC型号的确定 8

3.3电动机控制 9

3.4检测系统设计 10

3.4.1车位限位信号 10

3.4.2车位停车信号 10

3.4.3车位正确停放信号 10

3.4.4车位信号检测 11

3.4.5火灾报警信号 11

3.5控制流程设计 11

3.6PLC输入、输出点分配及连线 13

3.7PLC程序设计 14

3.7.1梯形图设计 14

3.7.2PLC程序指令表 19

3.8总结 19

第四章 MCGS组态设计及仿真 20

4.1MCGS组态软件介绍 20

4.2MCGS组态设计过程 20

4.2.1绘制组态仿真画面 20

4.2.2建立数据库 21

4.2.3建立动画连接 22

4.2.4运行策略设计 23

4.3MCGS组态仿真结果 24

4.4本章小结 26

第五章 立体车库智能调度算法研究 27

5.1立体车库存车调度问题描述 27

5.2遗传算法基本概念 27

5.3数学模型的建立 27

5.4遗传算法的应用 28

5.4.1立体车库的编码及初始种群的生成 28

5.4.2适应度函数设计 29

5.4.3遗传操作参数 29

5.4.4算法终止条件 29

5.5实例分析及MATLAB软件仿真 29

5.5.1实例描述及模型建立 29

5.5.2基于 MATLAB建立目标函数 30

5.5.3运用MATLAB遗传算法工具箱仿真 31

5.6结果分析 32

5.6.1仿真结果 32

5.6.2普通调度策略结果 34

5.6.3结果对比 34

5.6.4结论 35

5.7 本章小结 35

第六章 总结与展望 36

6.1研究总结 36

6.2未来展望 36

参考文献 37

致 谢 38

附录一 三菱PLC指令表 39

附录二 MCGS脚本程序部分源代码 40

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：24594字