隨著科技發(fā)展,自動化生產(chǎn)越來越多的被應用到工業(yè)生產(chǎn)。傳統(tǒng)的采用人工的生產(chǎn)方式相較于自動化生產(chǎn)有許多的缺點,傳統(tǒng)工廠正在逐漸的向自動化工廠轉(zhuǎn)型。本課題基于電解車間自動化生產(chǎn)項目需求對自動作業(yè)AGV進行控制系統(tǒng)研究。針對AGV的運行環(huán)境特點,本文采用無導引線導航方式,利用無跡卡爾曼濾波融合慣導、激光雷達、RFID進行導航;采用改進的A*算法實現(xiàn)距離最短且轉(zhuǎn)彎次數(shù)最少的最優(yōu)路徑搜索;采用模糊PID進行運動控制,更好的適應AGV系統(tǒng)非線性的特點;采用QT多線程技術(shù)進行AGV車載軟件系統(tǒng)設計。首先,針對項目需求進行控制系統(tǒng)需求以及功能分析,并確定控制系統(tǒng)整體框架并對主要部分進行了設計。對比多種無線通信方式優(yōu)缺點,分析并選擇WIFI作為本課題車載系統(tǒng)與地面監(jiān)控系統(tǒng)遠程通信方式;對比目前常用的AGV導航方式并結(jié)合項目要求,選擇慣導、激光雷達、RFID融合的導航方式;考慮車載控制系統(tǒng)運動安全性,選擇車載電腦和PLC作為控制系統(tǒng)車載控制器;最后根據(jù)系統(tǒng)的總體設計方案,搭建了控制系統(tǒng)實驗平臺。然后,設計了導航與路徑規(guī)劃算法。根據(jù)慣導、激光雷達、RFID導航的特點,采用三種導航方式結(jié)合的方式進行導航,并利用... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究背景及意義
    1.3 AGV國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 AGV國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 AGV國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 AGV系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 導航定位技術(shù)
        1.4.2 路徑規(guī)劃技術(shù)
        1.4.3 運動控制技術(shù)
    1.5 本文研究內(nèi)容及章節(jié)安排
        1.5.1 論文主要研究內(nèi)容
        1.5.2 論文章節(jié)安排
第二章 控制系統(tǒng)總體設計
    2.1 需求分析
    2.2 功能分析
    2.3 控制系統(tǒng)整體框架設計
    2.4 無線通信方案設計
        2.4.1 無線通信方式選擇
        2.4.2 無線路由器選擇
        2.4.3 局域網(wǎng)組網(wǎng)
    2.5 導航避障方案設計
        2.5.1 導航方式選擇
        2.5.2 融合RFID和激光的慣性導航
        2.5.3 超聲波避障
    2.6 車載控制器選擇
    2.7 實驗平臺搭建
        2.7.1 AGV底盤移動方式
        2.7.2 控制系統(tǒng)硬件組成
        2.7.3 實驗平臺
    2.8 本章小結(jié)
第三章 導航算法及路徑規(guī)劃研究
    3.1 導航算法
        3.1.1 航跡推算
        3.1.2 激光雷達導航
        3.1.3 RFID定位
        3.1.4 無跡卡爾曼濾波融合傳感器數(shù)據(jù)
    3.2 路徑規(guī)劃
        3.2.1 車間環(huán)境地圖模型建立
        3.2.2 路徑搜索算法研究
    3.3 本章小結(jié)
第四章 運動控制研究
    4.1 運動學建模
        4.1.1 麥克納姆輪安裝方式
        4.1.2 AGV逆運動學建模
    4.2 運動控制閉環(huán)方案
    4.3 驅(qū)動輪速度控制環(huán)
    4.4 位姿環(huán)控制器設計
        4.4.1 PID控制器
        4.4.2 模糊PID控制器設計
    4.5 實驗結(jié)果分析與兩種控制算法比較
        4.5.1 實驗環(huán)境簡介
        4.5.2 路徑跟蹤實驗性能測試
        4.5.3 偏差糾正能力測試
    4.6 本章小結(jié)
第五章 軟件系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
    5.1 AGV工作流程設計
    5.2 軟件開發(fā)平臺簡介
    5.3 車載軟件系統(tǒng)設計
        5.3.1 車載軟件功能設計
        5.3.2 車載軟件框架設計
        5.3.3 車載軟件多線程實現(xiàn)
        5.3.4 車載軟件通信設計與實現(xiàn)
        5.3.5 車載軟件其他功能設計與實現(xiàn)
        5.3.6 人機交互界面設計與實現(xiàn)
    5.4 地面監(jiān)控軟件設計
    5.5 本章小結(jié)
第六章 AGV控制系統(tǒng)測試
    6.1 測試環(huán)境搭建
    6.2 AGV系統(tǒng)安全性能測試
        6.2.1 避障安全性能測試
        6.2.2 通信中斷檢測測試
    6.3 AGV停車定位測試
    6.4 AGV導航系統(tǒng)環(huán)境抗干擾測試
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于一種混合遺傳算法的移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 裴以建,楊亮亮,楊超杰.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2019(02)
[2]大型鋁電解廠自動化與智能化研究與發(fā)展綜述[J]. 劉靖,董菲,李劍虹.  現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2018(09)
[3]基于改進遺傳算法的移動機器人路徑規(guī)劃的研究[J]. 葛勇,牛成水,杜美云,徐娟,張玉安.  青海大學學報. 2018(02)
[4]基于改進蟻群算法的泊車系統(tǒng)路徑規(guī)劃[J]. 王輝,王景良,朱龍彪,邵小江,王恒.  控制工程. 2018(02)
[5]AGV系統(tǒng)及引導方式發(fā)展趨勢綜述[J]. 周曉杰.  南方農(nóng)機. 2017(04)
[6]海康威視“阡陌”機器人在智能倉儲中的應用[J].   智能機器人. 2016(02)
[7]AGV技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 楊文華.  物流技術(shù)與應用. 2015(11)
[8]基于多傳感器信息融合的慣性導引AGV設計[J]. 江杰,彭帥,李剛.  自動化應用. 2015(10)
[9]基于改進A*算法的AGV路徑規(guī)劃[J]. 李偉光,蘇霞.  現(xiàn)代制造工程. 2015(10)
[10]四輪獨立驅(qū)動移動機器人的動力學滑模轉(zhuǎn)彎控制[J]. 陳圣,高國琴.  機械設計與制造. 2014(09)

碩士論文
[1]復合導航式AGV及路徑跟蹤控制方法研究[D]. 程亞兵.合肥工業(yè)大學 2019
[2]AGV的路徑規(guī)劃及運動控制研究[D]. 嚴周莉.武漢工程大學 2018
[3]激光導航自動導引小車控制系統(tǒng)研制[D]. 唐天曉.安徽理工大學 2018
[4]AGV車載通訊及地面控制系統(tǒng)設計[D]. 王忠英.湖北工業(yè)大學 2018
[5]叉車式多AGV的路徑規(guī)劃[D]. 夏茂栩.西華大學 2018
[6]AGV移動小車運動控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 陳健.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[7]磁導航叉車式AGV控制導引系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 覃尚活.廣西大學 2017
[8]倉儲搬運機器人控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 徐航宇.南京理工大學 2017
[9]SG2300巷道式倉儲中心智能搬運AGV小車研制[D]. 高建東.內(nèi)蒙古工業(yè)大學 2015
[10]多自動導引小車系統(tǒng)（AGVS）路徑規(guī)劃研究[D]. 趙東雄.湖北工業(yè)大學 2014



本文編號：3195795