隨著數(shù)字控制技術(shù)和先進控制算法在AGV中的應(yīng)用,AGV正朝著高精度、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,對AGV運動系統(tǒng)的性能要求更高了。為了實現(xiàn)AGV的高速、高精度的控制以及軌跡的跟蹤,必須依賴先進的控制技術(shù)、控制系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)。 根據(jù)AGV控制系統(tǒng)的要求,本文選定了嵌入式系統(tǒng)微處理器AVR來設(shè)計控制系統(tǒng)。本文查閱了大量的國內(nèi)外相關(guān)研究資料,討論了AGV控制系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)方案,用基于嵌入式的實時系統(tǒng)進行了軟件的設(shè)計和仿真,并對電機采用了PWM速度控制和模糊PID控制技術(shù)。本文的主要工作和研究結(jié)果為： 1.給出了AGV小車的控制模型,主要包括了AGV小車的總體結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo),并從理論上對AGV的運動方式和運動狀態(tài)進行了分析,著重介紹了AGV的運動模型和直流電機的仿真模型,并推導(dǎo)出了影響直流電機的相關(guān)參數(shù)。 2.闡述了實驗小車RP6的硬件結(jié)構(gòu)以及功能,并詳細(xì)的介紹了嵌入式處理器組成和管腳功能,以及各個傳感器的功能擴展等。充分利用了嵌入式系統(tǒng)中的各個組件,實現(xiàn)了預(yù)期的功能,最后設(shè)計出了硬件結(jié)構(gòu)的電子電路圖。從實驗驗證結(jié)果來看,對于一個嵌入式系統(tǒng),硬件設(shè)計是實現(xiàn)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ),同時也關(guān)系到了整個系統(tǒng)的性能,所以硬件設(shè)計是十分重要的。 3.介紹了視覺圖像處理的方法。由于通過CCD攝像頭采集到的圖像,往往是達不到實驗的要求,不能夠讓計算機準(zhǔn)確的識別,這就需要我們對采集到的圖像進行處理來提取所需圖像,進而保證系統(tǒng)更快、更準(zhǔn)確的運行。 4.在工業(yè)生產(chǎn)中,傳統(tǒng)的AGV大多數(shù)都是采用的PID控制器,而在現(xiàn)代生產(chǎn)中,隨著生產(chǎn)環(huán)境的變化和對性能的更高要求,PID控制器需要改進。近年來,模糊控制在AGV和移動機器人等已經(jīng)成功的得到了應(yīng)用,針對此問題,本文設(shè)計了模糊PID控制器,其可降低PID參數(shù)整定的難度,總體上也能夠達到生產(chǎn)的要求。因此,本文提出了模糊PID的控制方案,并應(yīng)用Matlab的Simulink對其進行了仿真實驗,并對普通PID和模糊PID的性能作了比較。 5.最后,對AGV伺服驅(qū)動系統(tǒng)的控制程序進行編譯,并在Nios II和Modelsim 6.0中對運行的結(jié)果以及程序的執(zhí)行進行了仿真。從仿真的結(jié)果可知本文提出的模糊PID控制策略是可行的。 總之,本論文通過對硬件電路的設(shè)計及相應(yīng)控制模型的軟件設(shè)計與應(yīng)用程序的編寫,在取得了較好的實驗效果的同時,也為今后進一步設(shè)計出更好的AGV提供了一個基礎(chǔ)平臺,所以本論文的研究具有一定的實際意義。
【學(xué)位單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：TP273;TP368.12
【部分圖文】：

圖1.1RP6小車示意圖2AGV的組成結(jié)構(gòu)AGV的組成主要分為驅(qū)動系統(tǒng)、導(dǎo)引系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、移載系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、安全裝置這幾個部分{3]，下面就AG的各個部分分別簡述一下。(1)驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)一般由直流電機、編碼器、傳動機構(gòu)、調(diào)速器、減速箱、車輪等部分組成。一般都采用直流電機作為驅(qū)動設(shè)備，由蓄電池為其供電，通過減速設(shè)備帶動驅(qū)動輪的行走。(2)導(dǎo)引系統(tǒng)導(dǎo)引系統(tǒng)主要是由導(dǎo)引技術(shù)的不同來決定的，導(dǎo)引技術(shù)可分為無路徑導(dǎo)引、固定路徑導(dǎo)引和半固定路徑導(dǎo)引。無路徑導(dǎo)引主要有衛(wèi)星定位系統(tǒng)(CPS)導(dǎo)引、嵌入式程序編輯導(dǎo)引等，而固定路徑導(dǎo)引又可分為激光導(dǎo)引、視覺導(dǎo)引、電磁感應(yīng)導(dǎo)引等，半固定路徑導(dǎo)引主要有標(biāo)記跟蹤式導(dǎo)引、磁帶識別式導(dǎo)引等，但每種導(dǎo)引系統(tǒng)都有導(dǎo)引控制和導(dǎo)引路徑兩部分，導(dǎo)引控制又分為車上部分和地上部分，導(dǎo)引路徑也分為地下埋設(shè)和表面固定等方式I4]。

應(yīng)用于立體倉庫的AGV

昆明理_l_大學(xué)碩十學(xué)位論文第二章AGV控制模型及算法自動導(dǎo)向車AGV是物流系統(tǒng)、現(xiàn)代工業(yè)、柔性制造系統(tǒng)的重要組成部件，隨著電力電子和控制技術(shù)的發(fā)展，AGv的技術(shù)也在不斷進步，正在朝著成本更低、性能更優(yōu)越、自由度更高、微型化和超大型化方向發(fā)展。在其各種導(dǎo)向驅(qū)動方式中，都需要把檢測到的偏差量，通過一定的數(shù)學(xué)模型的計算來實現(xiàn)對小車控制。木文從自動引導(dǎo)車的運動特性出發(fā)，分析小車運動偏差與車輪速度的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)推導(dǎo)出與控制相關(guān)的動態(tài)特性圖。因而數(shù)學(xué)模型的好壞直接影響控制的有效性、精確性以及制造成本。本文所采用的這種數(shù)學(xué)模型對于應(yīng)用兩個電機各自獨立驅(qū)動的RP6小車等均具有普遍的適應(yīng)性。2.1AGV的組成和總體結(jié)構(gòu)AGV小車(RP6)的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖2.1所示。

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 李偉;作業(yè)車間生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度及仿真[D];大連理工大學(xué);2013年

本文編號：2809473