自動導引小車(Automatic Guided Vehicle,AGV)在生產(chǎn)中的引入可以提高生產(chǎn)效率和物流的自動化程度,同時還可以降低人工和管理成本、改善勞動條件。因此,企業(yè)生產(chǎn)的自動化和智能化的提升對AGV的需求非常迫切。目前世界上70%的3C電子產(chǎn)品的加工企業(yè)都在中國,而3C產(chǎn)業(yè)面對目前勞動力不足和勞動力成本日益增加的現(xiàn)狀,本課題基于3C產(chǎn)品加工的特點,并結(jié)合研發(fā)和運行過程中發(fā)現(xiàn)的問題,對AGV小車車載控制系統(tǒng)進行了相應(yīng)的改進。其主要內(nèi)容包括以下幾個方面:首先,對AGV車載控制系統(tǒng)的各個組成模塊進行了介紹。AGV小車必須具有對預(yù)定的軌道進行穩(wěn)定跟蹤的能力,所以選用了16點的磁導航傳感器,使差速的調(diào)節(jié)更加精細化;對出現(xiàn)在小車運行前方安全范圍內(nèi)的障礙物能夠及時準確的檢測,所以選用為激光避障的主傳感器配備了兩個輔助傳感器,以增加傳感器的掃描范圍,同時采用了接觸式和非接觸式雙重安全防護措施;對地標具有精準的讀取能力以使小車能夠及時的改變運行速度,以便及時應(yīng)對運行路徑的變化,選取了射頻識別技術(shù)(RFID)。其次,在以上對車載的各個模塊選定的基礎(chǔ)上,根據(jù)小車運行過程所需要的各種功能,以及滿足外圍模塊與車載控制器之間通信功能的需求,對控制器的硬件做了相應(yīng)功能的設(shè)計。在滿足AGV小車基本功能需求的情況下,達到硬件結(jié)構(gòu)最優(yōu)化。然后,設(shè)計了系統(tǒng)的軟件。首先在宿主機(PC端)上搭建了Linux環(huán)境,以滿足在PC端進行程序的編寫、調(diào)試、編譯等操作;其次,在目標機(車載控制器)上移植了在宿主機上編譯好的Linux系統(tǒng),以滿足目標機上能夠?qū)崿F(xiàn)多任務(wù)運行,提高車載控制器處理任務(wù)的能力;然后對對傳統(tǒng)經(jīng)典PID控制算法進行了改進,采用了積分分離PID控制算法,增加了小車運行過程中的穩(wěn)定性和安全性。最后實現(xiàn)了車載控制系統(tǒng)各個模塊的控制程序。最后,對AGV小車的運動模型進行了數(shù)學建模,并在MATLAB/Simulink中對傳統(tǒng)經(jīng)典PID控制算法和積分分離PID控制算法進行仿真分析與對比,同時進行了相應(yīng)的試驗驗證,結(jié)果表明滿足了AGV小車的運行精度設(shè)計要求。
【學位單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TP23;TH122
【部分圖文】：

本課題設(shè)計的 AGV 小車運行精度誤差小于 10 小車達到以上的性能要求，首先為了保證小車能夠快速電機差速運轉(zhuǎn)的控制靈活性，通過對傳統(tǒng)的 PID 控制算D 算法來提高控制精度；最后采用二級檢測范圍方法來障礙物產(chǎn)生不同的反應(yīng)，提高小車的避障精度，同時避取急停措施而導致小車達到目的地的時間增加，提高了的國內(nèi)外發(fā)展狀況分類方式一般有 3 種：即導航方式、驅(qū)動方式和移載方分為：磁釘導航、電磁導航、磁帶導航、激光導航、測、輪廓導航[10]等。其示意圖如圖 1-1 所示。

（a）單輪驅(qū)動 （b）差速驅(qū)動 （c）全方位驅(qū)動圖1-2 AGV驅(qū)動方式示意圖3) 按移載方式可分為：滾筒式、牽引式、潛伏式、側(cè)叉式、舉升式等。如圖 1-3 所示。圖1-3 AGV移載方式示意圖牽引式：牽引式 AGV 搬運靈活，需要人工把料車掛在牽引鉤上，AGV 到達目標站點后，工人再把牽引鉤去掉，取下料車。牽引式 AGV 小車結(jié)構(gòu)緊湊，搬運靈活，可

圖1-3 AGV移載方式示意圖牽引式：牽引式 AGV 搬運靈活，需要人工把料車掛在牽引鉤上，AGV 到達目站點后，工人再把牽引鉤去掉，取下料車。牽引式 AGV 小車結(jié)構(gòu)緊湊，搬運靈活，潛伏在料車底部自動掛鉤和脫鉤，也可以直接牽引料車。當搬運物料重量較重時，以采取選用牽引式 AGV 小車[11]。該車多用于工廠車間的物料配送，廣泛應(yīng)用于電子的物料搬運。潛伏式：潛伏式 AGV 小車是指 AGV 的車身高度在受限的環(huán)境下可以產(chǎn)生，并在高度受限的間隙環(huán)境中能夠自由穿梭行駛的 AGV。由于車身較低，可以潛伏到料底部自動掛扣和脫扣，還可以完成承載 AGV 與空車之間的交替任務(wù)。滾筒式：滾筒式 AGV 小車可以直接在小車上運載物料，或者在小車背部安裝動滾筒與生產(chǎn)線對接，生產(chǎn)線上完成的成品，半成品直接通過輸送帶或者固定的軌道輸線轉(zhuǎn)移到 AGV 上，實現(xiàn)無人對接以及無人搬運[12]�？膳c滾筒線或鏈條線相配合，現(xiàn)站點取放料。滾筒結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，使用維護方便。

【參考文獻】

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1 梁天太;周英杰;張澤;劉慧慧;;基于MAX232實現(xiàn)PC機與CPU通信[J];新技術(shù)新工藝;2015年08期

2 陳振;王華貴;王俊華;高翔;;基于Ansys的卸船機前大梁上小車行走的動態(tài)響應(yīng)分析[J];起重運輸機械;2015年05期

3 甄海濤;聶洪淼;陳慶文;;基于嵌入式Linux的根文件系統(tǒng)制作與移植[J];自動化技術(shù)與應(yīng)用;2014年12期

4 陳業(yè)偉;劉海剛;項華珍;鄒治方;歐翹;;兩輪自平衡小車控制系統(tǒng)的設(shè)計[J];微型機與應(yīng)用;2014年11期

5 趙文杰;王康成;;積分分離型內(nèi)模控制器的設(shè)計與仿真[J];自動化與儀器儀表;2014年05期

6 廖學靈;;淺談重力式貨架在煙草倉儲中的應(yīng)用[J];河南科技;2014年05期

7 劉永春;王柯;劉海濤;;車載24V轉(zhuǎn)5V開關(guān)電源的分析與設(shè)計[J];汽車電器;2013年09期

8 曾平紅;;淺談Zigbee技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用[J];電子制作;2013年10期

9 董哲;劉寧勇;孫德輝;;基于RTW和Linux的快速控制原型技術(shù)研究[J];計算機測量與控制;2012年09期

10 雷鴻;;基于虛擬機架構(gòu)下嵌入式開發(fā)環(huán)境搭建的研究與實現(xiàn)[J];信息通信;2011年04期

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1 徐海貴;基于磁阻傳感器陣列的車輛自主導航系統(tǒng)研究[D];上海交通大學;2009年

2 丁治國;RFID關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn)[D];中國科學技術(shù)大學;2009年

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1 康志昊;自動導引小車AGV自適應(yīng)避障策略的研究與實現(xiàn)[D];華南理工大學;2016年

2 程航;AGV小車軌跡跟蹤控制策略的研究[D];合肥工業(yè)大學;2016年

3 陳光超;基于AVR的差速驅(qū)動導引小車運動控制[D];合肥工業(yè)大學;2016年

4 蘇霞;AGV地面控制系統(tǒng)及路徑規(guī)劃策略的研究[D];華南理工大學;2015年

5 周少卿;基于S5PV210智能家居安防系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];蘇州大學;2014年

6 江正川;AGV控制系統(tǒng)設(shè)計及導航算法研究[D];青島科技大學;2014年

7 陳謙益;磁帶導引AGV小車中央控制系統(tǒng)的設(shè)計[D];武漢理工大學;2014年

8 楊先龍;磁導航式差速AGV的結(jié)構(gòu)及控制設(shè)計[D];合肥工業(yè)大學;2014年

9 夏百川;基于RFID技術(shù)的工業(yè)流水線實時信息系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試實現(xiàn)[D];南京郵電大學;2014年

10 渠振州;嵌入式自動導引小車（AGV）系統(tǒng)研究與設(shè)計[D];河北工業(yè)大學;2014年

本文編號：2825351