【正文】 成在一個(gè)芯片上。 PLC 專(zhuān)為工業(yè)場(chǎng)合設(shè)計(jì)，采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要是由 CPU、電源、存儲(chǔ)器和專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的輸入輸出接口電路等組成。 CP1H 系列 PLC 正是為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)而研制的一款小型一機(jī)體，并可擴(kuò)展CPM1A 系列 I/O 單元和 CJ1 系列高功能 I/O 單元及 CPU 總線(xiàn)單元。 6 第三章 小車(chē)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) PLC 的選擇及工作原理 本系統(tǒng)采用歐姆龍公司 CP1H 系列 PLC。如果檢測(cè)到左右車(chē)道標(biāo)志線(xiàn)，就可以利用左右標(biāo)志線(xiàn)來(lái)估計(jì)車(chē)道中心線(xiàn)；否則也可以利用估計(jì)的車(chē)道寬度及相關(guān)可視標(biāo)志來(lái)估算中心線(xiàn)。前幾幀檢測(cè)的車(chē)道標(biāo)志線(xiàn)數(shù)據(jù)也用來(lái)決定下一步興趣熱點(diǎn)區(qū)域， 5 以簡(jiǎn)化圖像處理。利用一臺(tái)安裝在后視鏡處的 CCD 攝像 機(jī)，位置要盡可能高，車(chē)道檢測(cè)系統(tǒng)可以處理這樣的單幅灰度圖像。美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)智能交通研究所所研發(fā)的三輛智能原型車(chē)輛，配備不同的傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合和錯(cuò)誤檢測(cè)技術(shù)：基于視覺(jué)的系統(tǒng)；雷達(dá)系統(tǒng)（檢測(cè)與車(chē)道的橫向位置）；激光掃描測(cè)距器（障礙物檢測(cè)）；其他傳感器，如側(cè)向雷達(dá)、轉(zhuǎn)向陀螺儀。這是一個(gè)雙目視覺(jué)系統(tǒng)，具有極高的穩(wěn)定性，同時(shí)還包括一些其他種類(lèi)的傳感器：三個(gè)加速度計(jì)、一個(gè)車(chē)輪位置編碼器（可作為里程表或速度計(jì)），在 VaMoRs 車(chē)中， GPS 接收機(jī)可以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛位置的初步估算。 1988 年，在都靈的 PROMETHEUS 項(xiàng)目第一次委員會(huì)會(huì)議上，智能車(chē)輛維塔（ VITA， 7t）也進(jìn)行了展示，該車(chē)可以自動(dòng)停車(chē)、行進(jìn)，并可以向后車(chē)傳送相關(guān)駕駛信息。在 1985 年，第一輛 VaMoRs 智能原型車(chē)輛就已經(jīng)在戶(hù)外高速公路上以 100km/h 的速度進(jìn)行了測(cè)試。 MOBLAB 有以下主要特點(diǎn)：車(chē)輛前后裝備彩色攝像機(jī)，用來(lái)檢測(cè)輛外部環(huán)境；兩個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)字圖像處理器（利用相應(yīng)算法結(jié)構(gòu)，以 200ms一幅圖像速度分析圖像）； 4 個(gè)車(chē)載傳感器 來(lái)測(cè)量橫向和縱向車(chē)輛加速度；在車(chē)輛左右側(cè)安裝的毫米波雷達(dá)感知道路左右兩側(cè)環(huán)境；兩個(gè) PC 處理器處理雷達(dá)和其他融合的傳感器數(shù)據(jù)；德意志聯(lián)邦大學(xué)的研究。在世界科學(xué)界和工業(yè)設(shè)計(jì)界中，眾多的研究機(jī)構(gòu)正在研發(fā)智能車(chē)輛，其中具有代表性的智能車(chē)輛包括意大利 MOB－ LAB 的研究。 1974 年，瑞典的 Volvo Kalmar 轎車(chē)裝配工廠(chǎng)與 Schiinder－ Digitron 公司合作，研制出一種可裝載轎車(chē)車(chē)體的 AGVS，并由多臺(tái)該種 AGVS 組成了汽車(chē)裝配線(xiàn)，從而取消了傳統(tǒng)應(yīng)用的拖車(chē)及叉車(chē)等運(yùn)輸工具。智能車(chē)輛的相關(guān)技術(shù)，也將為促進(jìn)輪式機(jī)器人的研究。 另外，我國(guó)清華大學(xué)、北京理工大學(xué)等單位也正在研發(fā)智能車(chē)輛。轎車(chē)自主駕駛的基本原理是仿人駕駛。中國(guó)第一汽車(chē)集團(tuán)公司和國(guó)防科技大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院于 2021 年 7 月研制成功 我國(guó)第一輛自主駕駛轎車(chē)。課題組已開(kāi)發(fā)出 JLUIV— JLUIV— JLUIV— 3 三 種型號(hào)的自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)輛，其中 JLUIV— 3 實(shí)用型視覺(jué)導(dǎo)航 AGV 已投入工廠(chǎng)進(jìn)行中試，并得到吉林省科委“新型視覺(jué)引導(dǎo) AGV 及自動(dòng)物流運(yùn)輸系統(tǒng)開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目、長(zhǎng)春市政府 科技 引導(dǎo)計(jì)劃新星創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、吉林大學(xué)科技園高新技術(shù)產(chǎn)品孵化項(xiàng)目的立項(xiàng)資助，目前該種 AGV 已完 成商品化研制，即將投入市場(chǎng)。 2 主要研究?jī)?nèi)容 1） 國(guó)內(nèi)外智能小車(chē)的研究現(xiàn)狀 2） 小車(chē)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)（ PLC 控制的基本原理、直流電機(jī)、傳感器等器件的原理及使用等） 3） 小車(chē)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（硬件電路設(shè)計(jì)與 PLC 梯形圖的設(shè)計(jì)） 3 第二章 智能小車(chē)的研究現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)智能小 車(chē) 的研究現(xiàn)狀 吉林大學(xué)智能車(chē)輛課題組長(zhǎng)期從事智能車(chē)輛自主導(dǎo)航機(jī)理及關(guān)鍵技術(shù)研究。 另外，智能小車(chē)自動(dòng)行駛功能的研究將有助于智能車(chē)輛的研究。在這些險(xiǎn)惡的環(huán)境下工作，人類(lèi)必需采取嚴(yán)密的保護(hù)措施。其他許多任務(wù)也可通過(guò)編程讓機(jī)器人來(lái)執(zhí)行。 醫(yī)療應(yīng)用 由于要求機(jī)器人完成的許多操作（如切開(kāi)顱骨、在骨體上鉆孔等）比人工操作更為準(zhǔn)確， 因此手術(shù)中許多機(jī)械操作部分都由機(jī)器人來(lái)完成。 檢測(cè) 對(duì)零部件、線(xiàn)路板及其它類(lèi)似產(chǎn)品的檢測(cè)也是機(jī)器人比較常見(jiàn)的應(yīng)用。 噴漆 這是另一種常見(jiàn)的機(jī)器人應(yīng)用，尤其是在汽車(chē)工業(yè)上 。 焊接 這 是機(jī)器人與焊槍及相應(yīng)配套裝置一起將部件焊接在一起， 是機(jī)器人在自動(dòng)化工業(yè)中最常見(jiàn)的一種應(yīng)用。它們可以比人類(lèi)工作得更好并且成本低廉。 Omron PLC。 The PLC can be the currently popular types in the market, such as Siemens, Mitsubishi or Omron. In this thesis, the Omron PLC is used. The model is the teaching equipment which is the anic integration made up of PLC technology, the location of control technology, mechanical transmission. This paper describes the design and implementation of the hardware circuit in car motion control system. And a detailed connection diagram of the circuit is given. For Omron PLC, the working principle of DC motors and the proximity switch sensor switch, as well as the actions of DC motor and sensors in this experiment are presented in detail. Which are focused that how to achieve the leftright running, stop as well as the location display of car by ladder diagram, and how to give an alarm. CANBus and control system in industrial site are also introduced in brief. There is farreaching practical significance using PLC relay to logically achieve the intelligent control of car, and this technology can be widely used in the transmission of workshop materials. It has very convenient interoperability, and can improve the operating efficiency and operating reliability. Keywords: DC motor。 關(guān)鍵詞： 直流電機(jī)；接近開(kāi)關(guān)；歐姆龍 PLC；機(jī)械傳動(dòng)； 2 The study for vehicle motion control system Abstract: The mechanical structure of the teaching model which is called the type Ⅰ Motion Control Vehicle is made up of screw, slider and other mechanical ponents。 用 PLC 繼電器邏輯實(shí)現(xiàn)小車(chē)的智能控制具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義，可以將此技術(shù)廣泛應(yīng)用于車(chē)間物料的傳送。重點(diǎn)就如何用梯形圖實(shí)現(xiàn)小車(chē)的左行與右行，停止以及位置的顯示，如何報(bào)警進(jìn)行研究。并給出詳細(xì)的電路連接圖。該模型是將 PLC 技術(shù)，位置控制技術(shù)、機(jī)械傳動(dòng)等有機(jī)結(jié)合成一體的教學(xué)儀器。 1 小車(chē)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究 摘要： 小車(chē)運(yùn)動(dòng)控制Ⅰ型實(shí)物教學(xué)模型的機(jī)械結(jié)構(gòu)由絲桿、滑桿等機(jī)械部件組成；電氣方面有直流減速電機(jī)、傳感器、開(kāi)關(guān)電源等電子器件組成；可編程控制器可采用目前市面上比較流行的各類(lèi) PLC，如西門(mén)子、三菱或歐姆龍等。 本論文采用的是歐姆龍的 PLC。 本文詳細(xì)介紹了小車(chē)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。對(duì)歐姆龍 PLC，直流電機(jī)以及接近開(kāi)關(guān)傳感器的工作原理 和在本實(shí)驗(yàn)中直流電機(jī)，傳感器所起的作用 做了詳細(xì) 的介紹。 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹 。其具有極為方便的操作性能 ， 較高運(yùn)行效率和運(yùn)行可靠性。 There are DC geared motors, sensors, electronic devices, such as switching power supply ponents in electrical part。 proximity switch。 mechanical transmission 目錄 第一章 緒論 ......................................................................................... 1 課題在理論和實(shí)際應(yīng)用方面的價(jià)值 ........................................ 1 主要研究?jī)?nèi)容 ........................................................................... 2 第二章 智能小車(chē)的研究現(xiàn)狀 ................................................................ 3 國(guó)內(nèi)智能小車(chē)的研究現(xiàn)狀 ....................................................... 3 國(guó)外智能小車(chē)的研究現(xiàn)狀 ....................................................... 4 第三 章 小車(chē)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) ................................................ 6 PLC 的選擇及工作原理 ........................................................... 6 直流電機(jī)與接近開(kāi)關(guān) ............................................................. 10 直流電 機(jī)的基本工作原理 .................................................................. 10 接近開(kāi)關(guān)的工作原理： .................................................................... 14 機(jī)械傳動(dòng)原理和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù) ............................................. 15 機(jī)械 傳動(dòng)原理 .................................................................................... 15 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù) .................................................................................... 16 第四章 小車(chē)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .................................................... 19 硬件電路的設(shè)計(jì) ..................................................................... 19 實(shí)驗(yàn)器材 ............................................................................................ 19 控制要求 ............................................................................................ 23 實(shí)驗(yàn)步驟 ............................................................................................ 24 梯形圖的設(shè)計(jì) ......................................................................... 24 結(jié) 論 ...........................