随着汽车保有量的增长,人们对于停车位的需求也越来越多。智能立体车库设备可有效的提高空间利用率,节约更多的土地。目前市面上的立体车库设备有很多,整体使用情况却不是很好,且大多存在着设备维护费用高,车库系统管理混乱和用户体验差等问题。相关学者和工程人员针对上述问题,正不断地对立体车库控制系统方面进行设计与研究。本文根据当下研究的重点领域,结合实际立体车库的需求,研究了基于滚动优化的立体车库控制系统;同时为了提高车库系统的管理和运行效率,研究了基于用户行为的车库调度策略;并且对实际立体车库设备的功能结构进行了研究。首先分析了目前立体车库设备存在的现实问题,选用了垂直升降式立体车库进行设计,此类型车库为较大型的立体车库设备,是空间利用率最高的立体车库设备之一。本文结合垂直升降式立体车库的特点,进行了一定的结构性创新,设计了一种六面体的立体车库设备。针对该型设备结构复杂的特点,采用方便管理和维护的分布式控制对车库系统进行了总体的规划与设计。其次,针对大型车库管理混乱,运行效率低,尤其是垂直升降式立体车库取车时间长等问题,本文提出了一系列的改进优化策略。车库的高效管理是从合理管理车库系统数据开始的,本文对车库信息进行了分类,并分配了不同的管理权限。考虑到用户预约停车时长的不同,建立了基于停车时长的模糊控制器,可对待停车辆进行合理的车位分配,以提高车库的运行效率。在此基础上,当用户出现停车超时情况时,本文提出了车位再调整策略,根据用户超时长短,在车库闲暇时进行车库内停车位再调整,以缩短用户取车时间。在Simulink中对模糊决策器进行的仿真实验表明,该算法可合理的规划出待停车位并对超时车辆进行车位再调整,以达到提高车库整体运行效率的效果。再次,研究了车库系统运载平台的控制策略。车库运载平台需在复杂多变的负载下,长久地保证平台运行的平稳和精准,这就需要使用合理的控制算法。本文在步进电机的基础上,设计了基于滚动优化的闭环反馈控制器。根据步进电机接收到脉冲的个数和频率决定了电机的转角和转速这一特点,结合实际车库运载系统,建立了系统模型并以此为预测模型。之后,在滚动时域内不断地进行反馈矫正,指导车库运载平台跟踪期望速度轨迹,实现车库系统的运动控制。在Matlab中的仿真实验验证了算法的先进性。最后,为了验证上述设计内容的实用性,制作了半实物模型。在制作智能立体车库模型时,根据前期设计的整体方案建立了整个控制系统,并对车库的主要功能进行实物验证。在运载系统方面,选用了某型步进电机作为动力源,在节约成本的同时控制更加精确;针对运载平台的垂直升降、平面旋转和水平伸缩三种运动方式,分别设计了平台升降机构、平台旋转机构和伸缩叉合机构。此运载系统的结构设计合理,完全满足车库模型的实际需求。智能系统方面,采用C++编写了MFC界面,设计了人机交互界面;使用射频技术,搭建了车辆识别系统;后续还设计有智能化车位选择和再调度系统。控制系统方面,在分布式的基础上,除了搭载其它子系统之外,还着重设计了立体车库主控制器。针对车库系统的实际需求,选用了STM32芯片作为主控芯片。同时对于外设设备也加以设计,主要对通讯手段进行了研究,最终决定了以CAN通讯为主,串口通信为辅,配合WIFI实现车库系统的通讯。上述设计的功能,在车库模型上运行正常,对实际立体车库具有较大的指导作用。本文分析了当前立体车库现状,重点研究了车库系统的运行效率、智能管理和运动控制等方面,制作了半实物模型进行功能验证,进一步提高了车库系统的智能化程度和运行稳定性,对机械式立体车库的发展具有较强的现实意义。