基于惯性导航的卸料小车定位系统研究

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1、中图分类号：TP23论文编号：HBLG2016-151UDC：密级：公开硕士学位论文基于惯性导航的卸料小车定位系统研究作者姓名：尚名羽学科名称：控制科学与工程研究方向：检测技术及智能装置学习单位：华北理工大学学制:2.5年提交日期:2015年11月30日申请学位类别：工学硕士导师姓名：郝成副教授单位：华北理工大学电气工程学院论文评阅人：龚瑞昆教授单位：华北理工大学电气工程学院周志仁副教授单位：河北能源职业技术学院论文答辩日期：2016年1月13日答辩委员会主席：王世国研究员关键词：惯性定位技术；加速度计；STM32F103VET6；加速度积分唐山华北理工大

2、学2016年3月ResearchonInertialPositioningSystemofDumpCarDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinEngineeringbyShangMingyu(ControlScienceandEngineering)Supervisor:HaoChengMarch,2016独创性说明本人郑重声明：所呈

3、交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得华北理工大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：2016年3月7日关于论文使用授权的说明本人完全了解华北理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩

4、印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：□自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：2016年3月7日签字日期：2016年3月7日摘要摘要目前，矿厂卸料小车的定位技术由于料厂恶劣的环境，很难找到一种工作够可靠、检测够准确、够经久耐用的系统。鉴于微型惯性导航定位技术能够完全不受外界干扰的特性及近来的迅猛发展，惯性导航定位系统设计了一种新的矿厂卸料小车位置推算定位装置，既基于惯性导航的卸料小车定位系统。该系统具有结构简单、占空间少、环保节能、维护方便等优势，在实现卸料车定位领域具有重要的参考与应用价值。依

5、靠惯性导航算法改进了卸料小车定位系统，主要研究以下几个方面的内容：1）研究了惯性导航定位系统的模块组成及其工作原理，在此基础上完成了惯性导航卸料车定位系统整体框架的设计，实现对卸料车的位置检测。为了获取的加速度信息进行积分运算的过程中降低系统的漂移，提出了基于相对加速度的积分算法；同时对单片机的编程操作实现对卸料小车位置的自动化控制，能够精准操控配料小车运动到指定位置进行配卸料。2）根据加速度计MMA2260EG的设计结构并结合实际运行情况及设备相互关联性完成硬件设备的设计选型及各部分外围电路、输出信号电路等的设计，并搭建硬件系统。3）惯性定位装置完成了对

6、信号的采集和处理，通过设计系统的理论算法、硬件组件，开发了相匹配的软件系统。同时为了优化系统的定位准确度，设定了加速度的阈值和传感器的静态输出值。4）在后期，通过实验完成对定位装置的调试，并对系统一维线性运动的测试结果进行分析，使定位装置所得的卸料车行驶距离数据达到了稳定、准确的标准，总结惯性定位系统设计工作的经验与不足，有针对性地提出了可深入研究改进的设计环节。图40幅；表9个；参56篇。关键词：惯性定位技术；加速度计；STM32F103VET6；加速度积分分类号：TP23-I-华北理工大学硕士学位论文AbstractAtpresent,duetothe

7、unloadingdollypositioningtechnologyofthebadmaterialfactoryenvironmentisdifficulttofindasystemthatitsjobisenoughreliable,detectionaccuratelyenough,durableenough.ButtheInertialPositioningSystemsystemhastheadvantagesofsimplestructure,lessspace,energysavingandenvironmentalprotection,m

8、aintenanceconvenienceandotheradva