基于TRIZ的环形垂直旋转式立体车库存取车控制策略的研究.pdf

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1、基于TRIZ的环形垂直旋转式立体车库存取车控制策略的研究李清杰张明勤张瑞军山东建筑大学济南250101摘要：基于TRIZ技术冲突解决原理，设计了新型双环垂直旋转式立体车库。针对适用于双环垂直旋转式立体车库的2种典型存取车控制策略进行分析比较，选取时间作为目标函数，建立数学模型并对仿真结果进行分析，得出最优的立体车库存取车控制策略，为立体车库控制策略的选择提供了理论依据。关键词：立体车库；TRIZ；控制策略；仿真中图分类号：TH221文献标识码：B文章编号：1001—0785(2012)03—0054—03Abstract：BasedonTRIZtechnologyc

2、ontradictionsolvingprinciple，anewtypeofdual—ringverticalstereogarageisdesigned．Twospecificcarstorage—retrievalstrategiesavailablefordual—ringverticalstereogarageareanalyzedandcon—pared．Withtimeastargetfunction，amathematicalmodelisestablishedanditssimulationresultsareanalyzed，SOthattheo

3、ptimumstereogaragecarstorage—retrievalcontrolstrategiesarefoundout，whichprovidestheoreticalbasisfortheselectionofstereogaragecontrolstrategies．Keywords：stereogarage；TRIZ；controlstrategy；simulation随着国民经济的高速发展，我国轿车保有量1基于TRIZ的立体车库实体模型直线上升。作为衡量汽车保有量重要指标的私人汽车保有量2010年底已经达到3443万辆，随之发明问题解决理论TR

4、IZ¨被认为是目前最而来的停车问题成为大城市迫切需要解决的难全面系统地论述发明创造、实现技术创新的新题。理论。运用TRIZ理论，可大大加快人类创造发对于大中城市，能否解决停车难问题，已明的进程，得到高质量的创新产品。TRIZ4大成为制约城市建设和经济发展的一个重要因素，模块中的技术冲突与冲突矩阵作为该理论的重因此，基于TRIZ理论设计了具有占地面积小、要组成部分是完成创新设计的关键。发明问题储存容量大、存取车速度快、实用美观的双环的核心是解决冲突，从而推动原设计向改进的垂直旋转式立体车库。本文对该新型车库存取方向发展。环形垂直旋转式立体车库就是基于车控制策略进行分析

5、比较，选取合理的存取方传统的立体车库经多处冲突分析(如表1所式，从而达到缩短存取时问和提高存取效率的示)，利用TRIZ提供的发明原理而设计完成目的。的表1结构技术冲突分析及原理需改进的工程参数被恶化的工程参数解决原理工程解决方案适用性及多用性装置复杂性动态化／系统替代由升降移动改为自身移动形状可操作性动态化自身移动为旋转形状复杂性未达到或超过的作用改为循环式多环嵌套时间损失可操作性摒弃或修复抛弃现有的机构时间损失可制造性参数变化／机械系统替代／由传统的水平停车改为抛弃与修复／不对称垂直旋转式停车-——54-——《起重运输机械》2012(3)利用TRIZ理论独特的创新

6、方法，在综合分及其他车库的存取车策略，提出以下2种存取析现有立体车库的技术冲突后，设计了单侧支策略：撑、双驱动、重力自平衡式调节双环垂直旋转1)原地待命策略当完成一次存取车操作立体车库，如图1所示。该立体车库分内外环2后，搬运器回到原地等待下一次操作(存车或部分(有32个车位)，下半部分嵌于地面以下，取车)，遵循先来先服务(FCFS)的排队规故水平位置的4个车位可作为车辆进出的平则。台2)交叉分组策略在同一时间有多辆车需要存取时，对车辆进行存车和取车分组，然后依次进行组合，即对被存车辆和被取车辆进行存取车2交叉服务。不遵循先来先服务(FCFS)的排队规则，但对具体的

7、存车及取车2组服务对象仍采取FCFS规则。2．2旋转式立体车库存取车数学模型选取目标函数一时问作为研究对象对以上2种存取车策略进行分析，对某一时间段存取k次的平均时间t=∑tk／k及存取次数相同的情况下存取的总时间t(可以作为反映车库效率的指标)进行对比。设：。为搬运器搬运时的平均速度；Z1．传动机构2．载车台回转装置3．载车装置4．平衡装置5．中心支撑装置6．内环支撑机构为搬运器在y方向的搬运距离，即车位的长度，7．外环支撑机构8．内环回转装置9．外环回转装置为常数；t为搬运器4个手臂完成夹持(或卸图1单吊点悬挂载车台式垂直旋转立体车库总体框架图载)所需时间；