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移动机器人监控系统的设计与实现

作　者: 姜娟
导　师: 何顶新
学　校: 华中科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: Modbus 监控 Matlab 可靠通信
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 92次
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内容摘要

随着电子嵌入式技术的进步,移动机器人的研究及实现技术进入了全新的发展阶段。工业领域中通过将移动机器人等设备大范围的互联起来进行集中监控。经典的控制理论中,我们知道一个基本的控制系统通常会包含下述的这些模块,信息检测模块、控制器模块、执行机构模块。这些关键模块的工作状态会直接关系到控制系统的有效性和稳定性,那么掌握这些模块的详细信息具有中有作用。本文探讨了一个基于Modbus协议的移动机器人监控系统的设计与实现。在以Matlab为开发平台的基础上实现该监控系统的构建,并用Modbus协议保证通信的可靠性,该系统可以监控下位机运行的动态情况并可以给予人工智能控制。在移动机器人的整个调试过程中有着重要意义。首先,论文介绍了本课题的研究背景及意义,并对国内外通信协议的现状做了概述。其次,论文介绍了与课题相关的一些基础知识,下位机移动机器人平台的整体结构介绍及部分模块的详细介绍。接着在第三章中,重点讲述对Modbus的通信原理做了具体研究,并给出了详细讲解,并用图形方式直观的表现出来,而后对Modbus串行链路上传输的可靠性进行了分析,从传输模式到传输数据错误校验等方面一一做了具体分析与研究。之后,在第四章中重点讲述了Matlab中监控系统的界面设计过程,并对Matlab串口通信做了深入研究,接着讲述了Modbus协议在监控系统中的设计和实现。在第五章中讲述了监控系统的调试过程。最后,对本课题进行了整体性总结,并给以后的工作提出了建设性的意见以及发展方向。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-12
  1.1 课题研究的背景及意义  8-9
  1.2 国内外通信协议研究现状  9-11
  1.3 本文的研究内容  11-12
2 硬件平台移动机器人的介绍  12-23
  2.1 移动机器人的整体结构介绍  12-16
  2.2 移动机器人的部分模块介绍  16-22
  2.3 本节小结  22-23
3 监控系统的通信研究  23-36
  3.1 Modbus 通信协议概要  23-27
  3.2 Modbus 协议的可靠性分析  27-35
  3.3 本节小结  35-36
4 Modbus 通信协议在监控系统中的实现  36-58
  4.1 Matlab 图形用户界面开发环境介绍  36-37
  4.2 监控系统的界面设计与实现  37-43
  4.3 Matlab 串口通信  43-50
  4.4 Modbus 通信协议的设计与实现  50-57
  4.5 本节小结  57-58
5 监控系统的调试  58-66
  5.1 串口助手模式调试  58-59
  5.2 监控系统模式调试  59-65
  5.3 本节小结  65-66
6 总结与展望  66-68
  6.1 主要工作总结  66
  6.2 后续工作展望  66-68
致谢  68-69
参考文献  69-72
附录 1  72-73
附录 2  73-74
附录 3 攻读硕士学位期间发表论文目录  74

移动机器人监控系统的设计与实现

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