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基于无源RFID定位技术的漏斗自卸车自动卸货控制系统研究
| 论文题名： | 基于无源RFID定位技术的漏斗自卸车自动卸货控制系统研究 |
| 关键词： | 漏斗自卸车;自动卸货;控制系统;无源射频识别;车辆定位 |
| 摘要： | 传统的卸货方式有后卸、侧卸等，存在稳定性差、易侧翻和埋胎等不足，底开门漏斗卸货车能很好解决其它卸货方式的不足。目前，底开门自动卸货车已经成为一种趋势，而列车卸货控制系统对列车控制的依据是车辆的位置，所以车辆的定位成为了关键问题。无线射频识别（RFID）具有非接触，识别广，穿透性强，抗干扰能力强的特点。本课题以漏斗卸货列车的卸货系统为背景，并利用无源RFID进行车辆识别和定位。目前用于列车定位的方式有多种，如磁钢、有源车轮传感器、红外传感器、超声波传感器、GPS定位等，但上述方法都不能对车辆进行识别、且有测量位置精度不够、工作不可靠、环境适应性不强等缺点。利用RFID进行识别和定位是一种新的方法，该方法将通信、识别和定位融为一体，具有抗干扰能力强、装置简单、可靠性高，定位精度高等优点。RFID分为有源和无源两大类。有源RFID用于车辆定位已有实际应用系统，然而由于有源标签需要电源，使其工作寿命短，不便于大量用于电源接入不方便的场合。底开门漏斗车采用机械碰撞开关门机构，位于地面的碰撞机构需要根据卸货的工位布置控制碰撞杆伸出和复位。针对上述控制问题，将有大量的定位标签用于车体的合适部位，如果采用有源标签会遇到电源接入或更换电池的困难。因此本文将探讨无源RFID定位技术，并将该技术应用到底开门自卸车的自动卸货系统。因此，本文主要对无源RFID定位技术和卸货控制策略两方面进行研究和设计，主要内容如下： 1、背景介绍。包括了选题背景、卸货列车的背景和研究现状，位置测定技术的应用现状，RFID技术的研究与应用现状。 2、介绍和分析RFID系统组成和工作原理、无源RFID和有源RFID的比较及其特点、定位主要的技术难点分析以及解决方案。 3、漏斗自卸车的定位系统设计。分析了传统的定位方案，设计了无源RFID定位系统；列车行程定位方法选择和定位算法研究，包括测距定位算法、非距定位算法。 4、系统整体构成和控制策略研究。结合列车卸货原理和定位方法，对控制系统总体构成进行设计与布局、系统各部分功能说明、定位系统各部分的合理安装方式；设计了合适的卸货控制算法以达到系统的卸货要求。 5、关键技术实验和仿真。对阅读器与电子标签之间能量传输问题进行仿真分析，对RSSI的对数-常态模型进行仿真、分析RSSI的主要影响因子；通过搭建实验平台，对无源RFID系统模拟列车运动进行了定位实验，定位精度在±8.2cm内，对标签与阅读器采取合适的安装方式，完全满足卸货系统需求。 |
| 作者： | 陈冠军 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 王英健 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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