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基于VC的自动导航车无线监控系统设计与软件开发

作　者: 李妮
导　师: 史文浩
学　校: 西安理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 自动导航车 PMAC 远程监控无线局域网
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

自动导航车已在很多领域得到了广泛地应用。由于自动导航车的灵活性,不能对其进行传统的有线监控,而为了能够实时地得到自动导航车的运行状态并对其进行无线控制,就必须摆脱有线的束缚,这就必须要用无线的传输方式才能实时地得到各种传感器的采集数据和控制命令的发送。因此,本文结合自主开发的自动导航车XAUT-AGV100,从提高远程控制系统的实时性出发构建无线局域网,设计一个基于VC的自动导航车无线监控系统。首先,本文建立远程控制系统的基本模型并分析其相关性能因素和远程控制模式；同时分析无线网络通信的相关理论和各种无线网络技术并总结无线局域网的基本属性和无线网络控制的技术要求。结合上述分析和具体实验条件,确定了适用于本课题的自动导航车无线监控系统的具体方案。其次,基于具体方案,以自动导航车为控制对象,建立一套自动导航车远程无线控制系统,总体设计远程控制系统的硬件结构,并利用PMAC自带的PComm32函数库对自动导航车的控制器PMAC进行了二次开发,采用模块化的整体设计思想,在VC++6.0环境下开发了基于802.11b无线通信技术的远程监控软件系统；同时在作为服务器端的自动导航车和作为客户端的上位机之间构建无线局域网；在该无线通信网络的基础上,重点对远程无线控制系统中的数据发送、数据接收、人工控制等软件模块进行代码编写和软件集成工作。最后经实验,本课题设计的基于无线局域网的自动导航车远程控制系统达到了设计的基本要求,在有限范围内能够实现远程控制系统的实时性、可靠性和稳定性要求；而且应用程序界面友好、操作容易,形成了自动导航车远程无线监控系统的雏形,为以后系统扩展和软件开发建立了平台,达到了预期效果。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
1 绪论  9-15
  1.1 课题研究的背景及意义  9-11
    1.1.1 研究背景  9-11
    1.1.2 研究意义  11
  1.2 AGV的发展状况  11-12
    1.2.1 国外发展状况  12
    1.2.2 国内发展状况  12
  1.3 远程监控的发展及前景  12-14
    1.3.1 远程监控系统的发展状况  13
    1.3.2 远程监控系统所具备的优点  13
    1.3.3 远程监控的前景及展望  13-14
  1.4 课题研究的主要内容  14-15
2 自动导航车的结构及运动模型的建立  15-22
  2.1 轮式移动机器人的硬件组成  15-17
    2.1.1 AGV本体  15
    2.1.2 PMAC控制器  15-17
    2.1.3 传感器  17
  2.2 自动导航车的控制系统  17-20
    2.2.1 自动导航车控制系统的硬件连接  17-18
    2.2.2 移动机器人控制系统的软件  18-20
  2.3 自动导航车运动模型的建立  20-21
  2.4 本章小结  21-22
3 无线通信方案的分析和确定  22-29
  3.1 现代通信技术  22-23
  3.2 WLAN的网络拓扑结构  23-24
    3.2.1 点对点型  23
    3.2.2 Hub型  23-24
    3.2.3 完全分布型  24
  3.3 WLAN通信技术  24-26
    3.3.1 IEEE 802.11系列  24-25
    3.3.2 蓝牙(Bluetooth)技术  25
    3.3.3 红外技术  25
    3.3.4 HomeRF技术  25-26
    3.3.5 自动导航车的通信方案  26
  3.4 网络传输协议的选择  26-28
  3.5 无线网络控制的技术要求  28
  3.6 本章小结  28-29
4 无线监控系统整体方案的确定  29-37
  4.1 自动导航车远程监控系统分析  29-30
    4.1.1 远程控制系统基本模型  29-30
    4.1.2 移动机器人远程监控系统的控制方式  30
  4.2 通讯网络设备选择  30-31
    4.2.1 无线AP  30-31
    4.2.2 无线网桥  31
  4.3 自动导航车远程监控系统的建立  31-32
  4.4 WLAN相关元件  32-34
    4.4.1 无线网卡  32-33
    4.4.2 无线网桥  33-34
  4.5 无线监控系统网络测试  34-36
  4.6 本章小结  36-37
5 自动导航车无线监控软件开发  37-56
  5.1 PMAC的二次开发  37-40
    5.1.1 PEWIN32介绍  37-38
    5.1.2 PComm32Pro介绍  38-39
    5.1.3 PMAC二次开发流程  39-40
  5.2 软件的整体结构和模块化结构设计  40-42
  5.3 主框架的开发  42-45
  5.4 PMAC的通讯模块和PMAC的初始化  45-47
  5.5 PMAC的参数设置  47-48
  5.6 程序编辑模块  48-50
  5.7 手动控制  50-51
  5.8 实时数据显示模块  51-53
  5.9 在线命令模块  53
  5.10 数据采集模块  53-55
  5.11 本章小结  55-56
6 自动导航车无线监控实验  56-62
  6.1 实验目标和实验任务  56
  6.2 实验过程  56-61
    6.2.1 实验前的准备工作  56
    6.2.2 实验过程  56-61
  6.3 实验结果分析  61
  6.4 本章小结  61-62
7 总结与展望  62-64
  7.1 全文总结  62
  7.2 研究展望  62-64
致谢  64-65
参考文献  65-68
附录硕士期间发表论文  68

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