论文部分内容阅读
自动引导车(Automated Guided Vehicle-AGV)是一种无人操纵的自动化运输设备,它能承载一定的重量在出发地和目的地之间自动运行,是自动化物流运输系统、柔性生产组织系统的关键设备。随着应用领域的不断扩大,对自动引导车也提出了各种不同的要求。特别是低成本、小型化的自动引导车日益受到人们的重视。本文从降低成本和小型化的角度出发,开发了一种基于新型驱动转向机构的原理样车。该驱动及转向机构的动力源是同一个电机,配合电磁离合器的通断实现车辆的驱动转向功能;该原理样车采用电磁感应导航方式,感知传感器为阵列式接近开关组。根据其自身特点,设计了智能PID控制器和最优控制器。论文研究的内容主要包括以下几个方面:1、设计并制造基于驱动转向一体化机构的原理样车,为展开理论研究与试验验证打下了基础。主要包括驱动转向系统,样车整体机构、电器部分,传感器系统、计算机测控系统等主要子系统设计和主要技术参数的选择。2、论述了这种铰接式的驱动转向一体化机构的驱动转向原理,分析了其优缺点。针对基于该种结构的原理样车,提出了两种转向控制策略,并从运动学和动力学方面简要分析了这两种控制策略的特点。3、论证了该原理样车的导航方法,采用电磁感应式的引导方法为该样车提供自动导航信息,其感知传感器为阵列式排列的接近开关组,分析了此方法的优缺点及其参数的选择,详细介绍了直线导航识别算法及流程。4、以铰接点的侧向偏差与铰接点前半部分的方位偏差的融合偏差为控制器输入,电机控制量作为系统输出,设计原理样车的转向PID控制器和转向智能PID控制器,并进行了试验验证。实验结果表明具有更好的控制效果。5、建立模型样车的转向系统数学模型,以速度差、铰接点的侧向偏差、铰接点后半部分的方位偏差、铰接点前半部分的方位偏差为系统状态变量,电机控制量作为系统输出,设计模型样车的转向最优控制器,并进行了计算机仿真验证和分析。