磁感应位置传感器及其在通道运输车系统中的应用研究

摘要

通道运输车系统是针对中国工程物理研究院科研试验需求而研制的特殊运输车设备，它主要负责在各个工位（即通道中的工作区）之间运输物料，其应用场合的特殊性要求通道运输车系统具有高度的可靠性和稳定性。为了使通道运输车系统能准确地向某个目的工位运输物料，通道运输车系统应能正确地转向目的工位所在通道并最终停在目的工位处。为了达到这个目的，通道运输车系统在转弯前或到达目的工位前需要在适当的位置减速，磁感应位置传感器就是为了满足通道运输车系统的上述定位需求而研制的新型传感器。
　　磁感应位置传感器是通道运输车系统中传感器系统的一部分，本文详细分析了传感器系统和控制系统的结构和特点，在此基础上明确了磁感应位置传感器的研制要求和目标。
　　磁感应位置传感器与射频识别系统的工作原理类似，本文在射频识别技术的基础上，确定了传感器的总体技术路线，包括信号的反射和接收方式、信号的调制方式、位置编码的方式等等。
　　本文完成了磁感应位置传感器硬件电路的设计。其特点是利用频率为200kHz的正弦波作为载波，采用中波磁棒天线作为发射天线和接收天线，并以单片机ATmega8为主控制芯片。这使得传感器硬件电路的复杂程度大大降低，可靠性大大提高。
　　磁感应位置传感器的软件程序主要包括位置编码程序和解码程序两部分，在本文中这些程序皆采用汇编语言编写，其优点是程序的实时性较高，这样可以使传感器具有较高的动态响应速度。与常见的射频识别系统相比，磁感应位置传感器的响应速度要快2个数量级以上。
　　实验数据表明，磁感应位置传感器的硬件设计方案和软件设计方案是可行的，达到了预期的设计目标。在此基础上，本文研究了磁感应位置传感器在通道运输车系统中的应用,提出了基于磁感应位置传感器的牵引车定位算法，该算法可以保证通道运输车系统准确地定位。

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第一章 绪论

1.1 移动机器人技术的发展

1.2 本文的主要工作

1.3 本论文的结构安排

第二章 通道运输车系统

2.1 牵引车的传感器系统

2.2 牵引车的控制系统

2.3 本章小结

第三章 磁感应位置传感器的工作原理

3.1磁感应位置传感器的总体结构

3.2 磁感应传感器的工作原理

3.3本章小结

第四章 磁感应位置传感器的硬件设计

4.1 发送端硬件电路的设计

4.2 接收端硬件电路的设计

4.3磁感应位置传感器的实际结构和技术参数

4.4本章小结

第五章 磁感应位置传感器的软件设计

5.1 发送端程序设计

5.2 接收端程序设计

5.3 本章小结

第六章 磁感应位置传感器在通道运输车系统中的应用

6.1 概述

6.2 基于磁感应位置传感器的定位

6.3 本章小结

第七章 结论和展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果