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避让基于无线通信塔机群防互碰智能避让系统学术

收藏本文 2024-03-08 点赞:6017 浏览:16509 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着城市基本建设规模的不断扩大,同一片工作区域中,往往有着多台甚至几十台塔机。现场塔机互相碰撞事故发生仅次于倒塔、碰撞高压电线和重物脱钩事故。为了减少塔机事故,提升塔机群安全性能和施工效率,本论文提出一种塔机群之间的防碰撞避让算法,对传统的塔机群防碰撞算法进行改善,使塔机能够提前预判碰撞发生的可能性,自动调整其运转状态,塔机之间能够智能避让防止互碰,减少停机,提升施工效率。本课题探讨的主要任务是利用嵌入式技术、无线通信技术,设计一套能够实现塔机之间自动避让的防碰撞系统。论文的主要工作和成果如下:1.以传统的塔机群防碰撞算法为基础,在其上构建一种在某些情况下能够实现塔机之间自动避让的算法,以减少传统停机防碰撞的情况,提升现场施工效率。2.为了实现塔机群防碰撞避让算法,塔机之间的状态信息必须进行实时的交互,参照传统的令牌总线网络,设计一种无线实时通讯协议实现塔机群之间的数据交互。3.以嵌入式arm处理器s3c2410为核心,构建系统的硬件电路,完成系统各个电路模块的设计。4.在硬件电路之上,完成U-boot、Linux操作系统和QT的移植,搭建系统的软件编程平台。5.在Linux环境下进行QT运用编程,实现防碰撞避让算法和实时通信算法,并进行调试。关键词:塔机群论文防碰撞论文智能避让论文无线通信论文

    摘要5-6

    ABSTRACT6-11

    第1章 绪论11-17

    1.1 背景11-13

    1.2 国内外的探讨近况13-15

    1.2.1 国外探讨概况13

    1.2.2 国内探讨近况13-15

    1.3 课题的主要探讨工作15-16

    1.4 本章小结16-17

    第2章 塔机群的防互碰智能避让算法设计17-26

    2.1 算法总体结构17-19

    2.2 塔机防碰撞算法19-21

    2.3 等高塔机智能避让算法21-24

    2.4 高低塔机智能避让算法24-25

    2.5 本章小结25-26

    第3章 塔机群的无线实时通信技术26-35

    3.1 工业无线通信技术26-28

    3.1.1 无线通信的特点26

    3.1.2 工业无线通信的特殊性26-27

    3.1.3 几种工业无线网络的可行案例27-28

    3.2 实时通信技术28-31

    3.2.1 实时系统概述28-30

    3.2.2 实时系统通信30

    3.2.3 令牌传递协议30-31

    3.3 塔机群的无线实时通信协议31-34

    3.3.1 塔机群无线通信的总体结构31-32

    3.3.2 塔机的自主入网与退网32-33

    3.3.3 通讯中的故障处理33-34

    3.4 本章小结34-35

    第4章 塔机制约系统硬件设计及嵌入式开发环境的构建35-59

    4.1 系统硬件的总体案例设计35-36

    4.2 塔机运转状态的检测36-39

    4.2.1 回转角度、回转速度的检测36-37

    4.2.2 起吊高度,小车变幅幅度、速度的检测37-38

    4.2.3 起吊重量的检测38-39

    4.3 制约电路的详细设计39-47

    4.3.1 电源模块设计39-40

    4.3.2 继电器制约电路设计40-41

    4.3.3 传感器接口电路设计41-42

    4.3.4 无线通信电路设计42-44

    4.3.5 人机交互电路设计44-46

    4.3.6 存储器电路设计46-47

    4.4 嵌入式操作系统47-49

    4.5 Bootloader的移植49-52

    4.5.1 U-boot介绍49

    4.5.2 U-boot的运转历程49-51

    4.5.3 U-boot的移植51-52

    4.6 Li nux内核的移植、剪裁52-55

    4.6.1 Linux内核结构52-53

    4.6.2 Linux内核的移植53-55

    4.7 根文件系统的制作55-57

    4.8 QT的移植57-58

    4.9 本章小结58-59

    第5章 塔机群防互碰智能避让的软件设计59-71

    5.1 防互碰智能避让软件的总体结构59-60

    5.2 传感数据采集模块的设计60-64

    5.2.1 数据采集驱动设计60-64

    5.2.2 数据采集运用设计64

    5.3 智能制约决策模块的设计64-66

    5.4 人机交互模块的设计66-70

    5.4.1 LCD驱动的移植67-69

    5.4.2 制约系统的人机界面的设计69-70

    5.5 本章小结70-71

    第6章 系统的调试与仿真71-77

    6.1 系统调试环境的建立71-74

    6.2 等待总时间最短算法的仿真74-76

    6.3 本章小结76-77

    第7章 结论与展望77-79

    7.1 总结77

    7.2 展望77-79

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