双环垂直旋转式立体车库控制系统设计与研究

• 作 者: 臧德江
• 机 构: 山东建筑大学
• 出 处: 山东建筑大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 立体车库 控制系统 存取车管理

双环垂直旋转式立体车库结构新颖、存取车效率高，对解决停车难问题有重要的研究意义及价值。本文在参考查阅大量的相关专业文献的基础上，结合企业、院校合作实际工程项目，对双环垂直旋转式立体车库的总体结构、搬运器、驱动制动系统、控制系统及存取车策略进行了设计与研究。
通过对国内外同类产品的分析研究，综合考虑技术、成本及用户需求等各个方面的性能指标，确定了双环垂直旋转式立体车库的总体结构，并对双环垂直旋转式立体车库的搬运机械手进行了详细设计与研究。
以TRIZ理论的技术冲突及物理冲突解决原理为基础，对双环垂直旋转式立体车库的驱动、制动问题进行了分析研究，确定了双环垂直旋转式立体车库的驱动、制动方案。
通过对双环垂直旋转式立体车库运行方式及工作原理的分析与研究，确定了双环垂直旋转式立体车库控制系统的控制功能、基本要求以及控制方式。鉴于立体车库对安全性的要求比较高，设计了车辆检测以及车库安全运行检测装置；鉴于PLC具有灵活、通用、可靠性高、抗干扰能力强和编程简单等优点，确定了双环垂直旋转式立体车库的控制形式为PLC控制，并给出了控制系统电路图和PLC接线图。
通过分析研究PLC程序设计的设计原则、设计流程及设计时应注意的问题，根据双环垂直旋转式立体车库的控制任务要求和PLC程序设计的模块化原则，给出了双环垂直旋转式立体车库控制中的车位搜索、自动存取车、报警、检测等控制的流程图及PLC程序。
在分析研究排队论理论的基础上，对双环垂直旋转式立体车库的存取过程进行了分析研究，确定了双环垂直旋转式立体车库的存取车过程是一个典型的离散随机排队服务系统，并将双环垂直旋转式立体车库归纳为M/D/4型排队论问题，推出双环垂直旋转式立体车库的入库车流服从Possion分布。车辆相继到达是相互独立的，到达的时间间隔和停车时间是随机的，而且服从于λ与Possion相同的负指数分布。通过对双环垂直旋转式立体车库的存取策略进行分析研究，建立了双环垂直旋转式立体车库存取车的时间和能耗的数学模型，然后运用MATLAB软件对双环垂直旋转式立体车库的时间和能耗进行了仿真计算，并根据仿真结果对各种存取车策略进行了分析。