隨著數(shù)字控制技術和先進控制算法在AGV中的應用,AGV正朝著高精度、集成化、智能化和網(wǎng)絡化方向發(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、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來設計控制系統(tǒng)。本文查閱了大量的國內(nèi)外相關研究資料,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)進行了軟件的設計和仿真,并對電機采用了PWM速度控制和模糊PID控制技術。本文的主要工作和研究結果為： 1.給出了AGV小車的控制模型,主要包括了AGV小車的總體結構和性能指標,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,并推導出了影響直流電機的相關參數(shù)。 2.闡述了實驗小車RP6的硬件結構以及功能,并詳細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)了預期的功能,最后設計出了硬件結構的電子電路圖。從實驗驗證結果來看,對于一個嵌入式系統(tǒng),硬件設計是實現(xiàn)系統(tǒng)功能的基礎,同時也關系到了整個系統(tǒng)的性能,所以硬件設計是十分重要的。 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)成功的得到了應用,針對此問題,本文設計了模糊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中對運行的結果以及程序的執(zhí)行進行了仿真。從仿真的結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計及相應控制模型的軟件設計與應用程序的編寫,在取得了較好的實驗效果的同時,也為今后進一步設計出更好的AGV提供了一個基礎平臺,所以本論文的研究具有一定的實際意義。
【學位單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2011
【中圖分類】：TP273;TP368.12
【部分圖文】：

圖1.1RP6小車示意圖2AGV的組成結構AGV的組成主要分為驅(qū)動系統(tǒng)、導引系統(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、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)動設備，由蓄電池為其供電，通過減速設備帶動驅(qū)動輪的行走。(2)導引系統(tǒng)導引系統(tǒng)主要是由導引技術的不同來決定的，導引技術可分為無路徑導引、固定路徑導引和半固定路徑導引。無路徑導引主要有衛(wèi)星定位系統(tǒng)(CPS)導引、嵌入式程序編輯導引等，而固定路徑導引又可分為激光導引、視覺導引、電磁感應導引等，半固定路徑導引主要有標記跟蹤式導引、磁帶識別式導引等，但每種導引系統(tǒng)都有導引控制和導引路徑兩部分，導引控制又分為車上部分和地上部分，導引路徑也分為地下埋設和表面固定等方式I4]。

應用于立體倉庫的AGV

昆明理_l_大學碩十學位論文第二章AGV控制模型及算法自動導向車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的發(fā)展，AGv的技術也在不斷進步，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)學模型的計算來實現(xiàn)對小車控制。木文從自動引導車的運動特性出發(fā)，分析小車運動偏差與車輪速度的關系，并在此基礎推導出與控制相關的動態(tài)特性圖。因而數(shù)學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)學模型對于應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性。2.1AGV的組成和總體結構AGV小車(RP6)的結構示意圖如下圖2.1所示。

【引證文獻】

相關碩士學位論文 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;2013年

本文編號：2809473