本文關(guān)鍵詞：基于STM32的自動(dòng)導(dǎo)引車的研究與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 自動(dòng)導(dǎo)引車 控制方法 STM32 模糊控制 PID

【摘要】：隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和自動(dòng)化程度的提高,制造業(yè)對(duì)生產(chǎn)物流自動(dòng)化提出更高要求,自動(dòng)導(dǎo)引車正是在此背景下發(fā)展起來(lái)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。路徑跟蹤控制技術(shù)是自動(dòng)導(dǎo)引車研究中一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。因而,如何有效地控制自動(dòng)導(dǎo)引車使其能準(zhǔn)確地跟蹤路徑是十分重要的。本文以前輪驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)向的三輪結(jié)構(gòu)作為自動(dòng)導(dǎo)引車的機(jī)械平臺(tái),采用意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的STM32F103VET6微控制器作為控制系統(tǒng)的核心處理器,采用激光導(dǎo)引作為導(dǎo)引方式。在此平臺(tái)上完成了基于STM32的自動(dòng)導(dǎo)引車控制方法研究。研究的主要內(nèi)容如下:(1)研究了自動(dòng)導(dǎo)引車運(yùn)動(dòng)控制。分析了自動(dòng)導(dǎo)引車轉(zhuǎn)向控制和速度控制,完成了基于STM32的舵機(jī)控制和電機(jī)控制程序設(shè)計(jì),建立了基于舵機(jī)轉(zhuǎn)向的自動(dòng)導(dǎo)引車運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,研究了其運(yùn)動(dòng)控制。(2)設(shè)計(jì)了基于激光導(dǎo)引的三角定位控制方法。介紹了這種算法的原理,詳細(xì)地研究了其位姿計(jì)算方法以及定位點(diǎn)位置的有力判斷方式,在STM32的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了激光導(dǎo)引定位方法程序的設(shè)計(jì)。(3)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)導(dǎo)引車路徑跟蹤控制方法。分析了自動(dòng)導(dǎo)引車的跟蹤路徑誤差的產(chǎn)生的原因和計(jì)算方法,建立了基于位置誤差和方位角誤差的閉環(huán)控制系統(tǒng),重點(diǎn)進(jìn)行了基于PID的路徑跟蹤控制和基于模糊控制的路徑跟蹤控制的仿真研究。引出了直線路徑的跟進(jìn)階段,應(yīng)用PID控制以及在追蹤圓弧路徑時(shí)應(yīng)用模糊控制的路徑跟蹤控制方法。設(shè)計(jì)了直線路徑跟蹤控制方法、圓弧路徑控制方法和基于STM32的跟蹤控制程序。這是本文的主要貢獻(xiàn)點(diǎn)。(4)完成了自動(dòng)導(dǎo)引車的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)證明雖然存在密集障礙物發(fā)現(xiàn)路徑弱的缺點(diǎn),但是還是能滿足大部分室內(nèi)環(huán)境的要求。由于本文研究是在基于STM32的激光導(dǎo)引車平臺(tái)上完成的,針對(duì)其中提出的新方法,對(duì)路徑進(jìn)行跟蹤,對(duì)定位點(diǎn)做出有力判斷,在研究階段,獲得了適時(shí)的實(shí)踐檢驗(yàn),為此,本論文中的部分方法以及相應(yīng)結(jié)論都源自實(shí)踐研發(fā)階段,為此,對(duì)于自動(dòng)導(dǎo)引搬運(yùn)車的研發(fā)與設(shè)計(jì)而言,是值得借鑒的。
【關(guān)鍵詞】：自動(dòng)導(dǎo)引車 控制方法 STM32 模糊控制 PID
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP23
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題研究背景及意義9
• 1.2 研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 STM32芯片在AGV控制系統(tǒng)中的應(yīng)用10-11
• 1.3.1 STM32芯片介紹10-11
• 1.3.2 STM32芯片在AGV控制系統(tǒng)中的應(yīng)用11
• 1.4 研究目的和主要內(nèi)容11-13
• 第2章 AGV運(yùn)動(dòng)控制與實(shí)現(xiàn)13-26
• 2.1 AGV轉(zhuǎn)向控制13-17
• 2.1.1 AGV舵機(jī)控制原理13-15
• 2.1.2 AGV舵機(jī)控制實(shí)現(xiàn)15-17
• 2.2 AGV行駛速度控制17-18
• 2.3 AGV運(yùn)動(dòng)控制與實(shí)現(xiàn)18-25
• 2.3.1 直線運(yùn)動(dòng)控制20-21
• 2.3.2 圓弧運(yùn)動(dòng)控制21-23
• 2.3.3 復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)控制23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 激光導(dǎo)引與定位控制方法實(shí)現(xiàn)26-36
• 3.1 激光導(dǎo)引定位控制方法選擇26-27
• 3.2 基于三角定位控制方法的位姿計(jì)算27-30
• 3.3 AGV定位點(diǎn)有效性判斷30-33
• 3.4 定位控制方法實(shí)現(xiàn)33-35
• 3.4.1 基于STM32的激光導(dǎo)引系統(tǒng)工作過程33-34
• 3.4.2 定位控制方法的實(shí)現(xiàn)34-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第4章 AGV路徑跟蹤控制仿真與實(shí)現(xiàn)36-62
• 4.1 AGV跟蹤控制誤差分析36-39
• 4.1.1 AGV直線段路徑跟蹤誤差分析36-38
• 4.1.2 AGV圓弧段路徑追蹤誤差分析38-39
• 4.2 路徑跟蹤控制仿真39-56
• 4.2.1 基于PID控制的AGV路徑跟蹤控制仿真42-45
• 4.2.2 基于模糊控制的AGV路徑跟蹤控制仿真45-54
• 4.2.3 仿真結(jié)果對(duì)比分析54-56
• 4.3 路徑跟蹤控制實(shí)現(xiàn)56-61
• 4.3.1 直線跟蹤控制實(shí)現(xiàn)56-58
• 4.3.2 圓弧路徑跟蹤控制實(shí)現(xiàn)58-60
• 4.3.3 復(fù)雜曲線跟蹤控制實(shí)現(xiàn)60-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第5章 系統(tǒng)集成與實(shí)驗(yàn)62-65
• 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)62-63
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析63-65
• 第6章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 總結(jié)65
• 6.2 展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 致謝70

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：756667