磁導(dǎo)引差速AGV設(shè)計與模糊PID控制路徑校正.pdf

1、為實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標(biāo)，我國于2014年12月首次提出“中國制造2025”這一概念。要實現(xiàn)各生產(chǎn)單元之間組成一個高效的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)整體，必須要有高效的物流系統(tǒng)為其輸送物料。而AGV(Automated Guided Vehicle，自動引導(dǎo)小車)以其快捷、高效、柔性等特點，已成為實現(xiàn)柔性化、自動化、智能化生產(chǎn)車間和現(xiàn)代物流系統(tǒng)的物料運輸關(guān)鍵設(shè)備。AGV控制多使用PID控制，在實際運行中存在響應(yīng)慢，運行不平穩(wěn)等問題，降低了生產(chǎn)效率。因此，設(shè)

2、計一款響應(yīng)快，波動小，運行平穩(wěn)的AGV具有重要意義。
　　本文在分析總結(jié)國內(nèi)外AGV技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際工作需求并結(jié)合生產(chǎn)車間具體工作現(xiàn)場環(huán)境，最終確定AGV的導(dǎo)引方式為磁帶導(dǎo)引，AGV本體結(jié)構(gòu)采用雙輪差速驅(qū)動方式，并采用模塊化設(shè)計;分別設(shè)計AGV的整體結(jié)構(gòu)、驅(qū)動模塊，并根據(jù)AGV性能指標(biāo)對重要零部件進(jìn)行選型設(shè)計，同時運用有限元分析軟件ANSYS對關(guān)鍵零部件的強度進(jìn)行校核分析。
　　在分析AGV功能需求的基礎(chǔ)上，設(shè)

3、計其控制系統(tǒng)的硬件電路。確定AGV控制系統(tǒng)整體方案，并按照模塊化設(shè)計方法對控制系統(tǒng)按照要實現(xiàn)的功能進(jìn)行劃分。擇取STM32芯片作為控制系統(tǒng)的主控芯片，并設(shè)計其最小系統(tǒng)及外圍電路。在電機控制系統(tǒng)中，對直流無刷電機PWM調(diào)速方式原理進(jìn)行論證分析，確定電機調(diào)速控制方案、調(diào)速方式，設(shè)計PWM輸出電路。對AGV控制系統(tǒng)其他主要電路模塊，如通信接口、磁導(dǎo)航傳感器信號接口以及通用I/O口等進(jìn)行設(shè)計，最終完成AGV控制系統(tǒng)硬件設(shè)計。
　　在分析A

4、GV運動狀態(tài)，建立其運動學(xué)模型，介紹模糊控制原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計本文AGV的路徑跟蹤模糊控制器。在MATLAB平臺上，搭建AGV模糊控制器和常規(guī)PID控制器仿真模型，進(jìn)行計算機仿真;并將兩種控制算法先后寫入AGV控制系統(tǒng)，進(jìn)行實際測試。計算機仿真和實際測試結(jié)果均表明：在對AGV的軌跡跟蹤控制中，模糊PID控制器比常規(guī)PID控制器響應(yīng)快、超調(diào)量小、波動少、變化平穩(wěn)，系統(tǒng)穩(wěn)定性更強。對比試驗結(jié)果，模糊PID控制比常規(guī)PID控制，AGV收斂速度