西南交通大学本科毕业设计（论文）第PAGEIX页西南交通大学本科毕业设计（论文）基于PLC的平面运动控制研究RESEARCHONPLANEMOTIONCONTROLBASEDONPLC院系机械工程学院专业机械设计制造及自动化年级姓名题目基于PLC的平面运动控制研究指导教师评语指导教师(签章)评阅人评语评阅人(签章)成绩答辩委员会主任(签章)年月日毕业设计（论文）任务书班级04机械茅以升班学生姓名冯刘中学号20041442发题日期：2008年3月5日完成日期：6月12日题目基于PLC的平面运动控制研究1、本论文的目的、意义：论文的主要目的是研究基于PLC的运动控制，具体实现方式是独立设计并制作一辆基于PLC的智能小车。通过与上位机的串口通信和无线遥控，实现点位与平面运动。智能小车设计的过程中，第一，建立小车运动模型，包括轨迹模型、车体模型和行走模型；第二，对小车的模型进行相应的数学分析和推导。第三，根据建立的数学模型和控制要求，设计小车的控制算法。第四，基于控制算法进行编程。最后，结合电路硬件与机械结构将小车的模型完成。通过对小车的模型建立与分析，提高了分析问题和解决问题的能力；通过编程控制，加深了对PLC的了解与掌握；通过实物模型的制作，加深了对机械设计、电路制作的了解，达到对机械电子更深的学习。2、学生应完成的任务（1）关于智能小车的调研与资料收集（2）智能小车总体方案的设计（3）智能小车的机械结构设计与加工（4）直流电动机驱动电路的设计与调试（5）PLC的程序设计、调试（6）控制系统的硬件接线与总体调试（7）系统电路图（8）外文资料翻译（9）设计、计算说明书3、论文各部分内容及时间分配：（共15周）第一部分实习(1周)第二部分收集资料进行市场调查、完成总体设计(3周)第三部分详细方案设计、软件硬件的设计及机械加工(5周)第四部分智能小车总装及功能调试(3周)第五部分外文翻译以及设计说明书(2周)评阅及答辩(1周)备注指导教师：年月日审批人：年月日摘要智能小车的研究设计涉及多个学科，包括机械、电子、无线通信、计算机自动控制和人工智能等。智能小车的技术难点很多，运动控制是其中之一。论文首先进行市场调研，对智能小车的运动控制功能作一些简化，并建立相应的机械模型。结合设计要求和实际的路径模型，对运动模型进行了研究，并对运动模型进行了数学分析与推导。然后根据建立的运动模型和数学分析，设计运动控制的算法。运动控制算法的主要控制对象是速度与行程。在运动控制算法的设计中，主要设计了串口数据处理算法、速度半闭环控制算法、行程半闭环控制算法等。最后制作了智能小车的实物模型。两个后轮分别由两个直流电机驱动，前轮为两个万向轮。控制的方式有两种：一是计算机串口控制，二是无线遥控。智能小车还具有一定的避障能力。遇到障碍物会立刻停止运动，并发出警示声音。运动状态有相应的LED灯指示，转弯、停止运动状况时，LED均有不同有输出。智能小车运动控制的重点是基于PLC的两个电机的转动速度与方向的控制。论文进行的主要工作有：建立和分析了智能小车的运动模型，基于运动模型与串口控制和无线遥控，设计了相应的运动控制算法。这对于移动机器人的运动控制、智能汽车的运动控制等，具有一定的参考价值。关键词：智能小车PLC运动控制直流电机传感器AbstractTheresearchanddesignofintelligentvehiclerefersmulti-subject，includingmechanism,electronic,wirelesscommunication,automaticcontrolandartificialintelligent,etc.Therearemanytechnicaldifficultiesexistedinintelligentvehicledesign,themotioncontrolisoneofthem.First,basedontheinvestigation,asimplificationofmotioncontrolfunctionsandmechanicalmodelofintelligentvehiclehavebeenproposed.Withthedesignrequirementsandtheactualpathmodel,motionmodelandmathematicalanalysisandderivationarestudiedinthepap