磁導(dǎo)引差速AGV設(shè)計(jì)與模糊PID控制路徑校正.pdf

1、為實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)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(shí)現(xiàn)各生產(chǎn)單元之間組成一個(gè)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(dòng)引導(dǎo)小車)以其快捷、高效、柔性等特點(diǎn)，已成為實(shí)現(xiàn)柔性化、自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)車間和現(xiàn)代物流系統(tǒng)的物料運(yùn)輸關(guān)鍵設(shè)備。AGV控制多使用PID控制，在實(shí)際運(yùn)行中存在響應(yīng)慢，運(yùn)行不平穩(wěn)等問題，降低了生產(chǎn)效率。因此，設(shè)

2、計(jì)一款響應(yīng)快，波動(dòng)小，運(yùn)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(shí)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(dòng)方式，并采用模塊化設(shè)計(jì);分別設(shè)計(jì)AGV的整體結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)模塊，并根據(jù)AGV性能指標(biāo)對(duì)重要零部件進(jìn)行選型設(shè)計(jì)，同時(shí)運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS對(duì)關(guān)鍵零部件的強(qiáng)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(jì)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(jì)方法對(duì)控制系統(tǒng)按照要實(shí)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(jì)其最小系統(tǒng)及外圍電路。在電機(jī)控制系統(tǒng)中，對(duì)直流無刷電機(jī)PWM調(diào)速方式原理進(jìn)行論證分析，確定電機(jī)調(diào)速控制方案、調(diào)速方式，設(shè)計(jì)PWM輸出電路。對(duì)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(hào)接口以及通用I/O口等進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終完成AGV控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。
　　在分析A

4、GV運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，建立其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，介紹模糊控制原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)本文AGV的路徑跟蹤模糊控制器。在MATLAB平臺(tái)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(jì)算機(jī)仿真;并將兩種控制算法先后寫入AGV控制系統(tǒng)，進(jìn)行實(shí)際測試。計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)際測試結(jié)果均表明：在對(duì)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(dòng)少、變化平穩(wěn)，系統(tǒng)穩(wěn)定性更強(qiáng)。對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果，模糊PID控制比常規(guī)PID控制，AGV收斂速度