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激光导引AGV车载控制系统研究

作 者: 沈颖
导 师: 吴焱明
学 校: 合肥工业大学
专 业: 机械制造及其自动化
关键词: AGV 运动仿真 模糊控制 车载控制系统
分类号: U463.6
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
下 载: 408次
引 用: 2次
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内容摘要


自动导引小车AGV(Automatic Guided Vehicle)是一种自动化物料搬运设备,它具有自动化程度高、应用灵活、安全可靠、无人操作、施工简单及维修方便等诸多优点,因而广泛应用于汽车制造业、烟草行业、工程机械行业、机场等场所。同时AGV也广泛应用于柔性生产系统、柔性搬运系统和自动化仓库中。AGV是现代物流系统的关键设备,它对于提高生产自动化程度和提高生产效率有着重要意义。在对AGV的运动过程进行分析的基础上,建立了AGV的运动模型。对AGV的转弯过程进行了深入的分析,推导出了AGV顺、逆时针转弯的判断准则,并通过计算得到AGV驶入弯道的起始点。利用Matlab进行编程,得到了AGV在行驶过程中方位角和导向角的曲线以及前轮A点和后轮中心D点的轨迹。针对AGV在行驶过程中产生的偏差,采用模糊控制器来对误差进行校正。根据AGV的路径跟踪控制特点,采用两个模糊控制器来控制偏差,控制器1选择法向位置误差和方位角误差为输入变量,输出变量为转向角增量;控制器2输入变量为切向位置误差,输出变量为行驶速度。按照模糊控制器的设计方法,确定了模糊控制规则,最后利用Matlab/Simulink建立模糊控制系统。AGV车载控制系统是AGV的核心组成部分,本文在深入研究AGV车载控制系统原理的基础上,将车载控制系统划分为定位模块、安全模块、通讯模块及动作模块,并对每个功能模块的工作原理进行了分析,开发出了基于工控机和PMAC运动控制卡的车载控制系统硬件以及基于C#.net的车载控制系统软件。通过该软件对AGV的实际运行过程进行跟踪,误差分析结果显示AGV满足实际生产需要。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-13
第一章 绪论  13-20
  1.1 AGV概述  13-16
    1.1.1 AGV简介  13
    1.1.2 AGV的导引方式  13-16
  1.2 AGV的发展状况与应用  16-19
    1.2.1 国外研究现状  16-17
    1.2.2 国内研究现状  17
    1.2.3 AGV的应用  17-19
  1.3 课题来源、目标和内容  19-20
第二章 AGV运动分析及其 Matlab仿真  20-33
  2.1 AGV的结构组成  20-21
  2.2 AGV运动学分析  21-28
    2.2.1 AGV运动过程分析  21-24
    2.2.2 AGV转弯过程分析  24-25
    2.2.3 AGV转弯过程起始点坐标的计算  25-28
  2.3 运动仿真  28-32
    2.3.1 Matlab概述  28-29
    2.3.2 仿真  29-32
  2.4 本章小结  32-33
第三章 AGV模糊控制技术研究  33-49
  3.1 模糊控制算法概述  33-36
    3.1.1 模糊控制应用与研究的历史和现状  33-34
    3.1.2 模糊控制的特点  34-35
    3.1.3 模糊控制器的结构  35-36
  3.2 模糊控制器设计  36-45
    3.2.1 模糊控制器结构确定  37-38
    3.2.2 精确量的模糊化  38-40
    3.2.3 量化因子和比例因子的确定  40-41
    3.2.4 模糊控制规则的建立  41-43
    3.2.5 模糊推理  43-44
    3.2.6 输出变量的逆模糊化  44-45
  3.3 模糊控制器仿真分析  45-47
  3.4 本章小结  47-49
第四章 AGV车载控制系统结构及其实现  49-68
  4.1 AGV控制系统研究  49-51
  4.2 AGV车载控制系统研究与设计  51-58
    4.2.1 定位模块  51-53
    4.2.2 安全模块  53-56
    4.2.3 通讯模块  56-57
    4.2.4 动作模块  57-58
  4.3 基于 C#.NET平台的 AGV车载控制系统软件实现  58-63
    4.3.1 .NET简介  58-59
    4.3.2 控制系统软件实现  59-63
  4.4 AGV试验  63-67
  4.5 本章小结  67-68
第五章 全文总结与展望  68-70
  5.1 全文总结  68-69
  5.2 研究展望  69-70
参考文献  70-73
攻读硕士期间发表论文  73

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 汽车结构部件 > 电气设备及附件
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