磁导式AGV自动导航车控制系统的设计

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所属分类:AGV设计资料
摘要

AGV自动导航车是现代物流领域的一个重要的研究课题。在工业领域柔性化生产中越来越重要,高性能、高有效性的AGV控制器受到国内外学者的高度重视。本文采用模糊控制方式,针对AGV小车的响应速度、稳定性要求,设计实现了一种基于运动学模型的AGV控制系统。 该控制系统按功能模块化设计硬件电路,由电机驱动模块、路径识别模块、避障模块、通信模块组成。电机驱动模块由直流无刷电机驱动模块和电机速度检测模块组成,实现对直流无刷电机的控制;路径识别模块由位置检测模块和站点识别模块组成,实现小车对路径的识别,达到对路径跟踪控制的目的;避障模块实现小车的安全性;通信模块由CAN通信模块和无线wifi模块组成,实现控制系统的通信。 小车的测试实验表明,先后给以-80mm和-100mm的位置偏差,AGV小车能够在3s内对位置偏差进行修复,小车速度振幅控制在±10mm/s,小车位置偏差修复后,3s时间内,速度可回调到位置偏差前的速度,即小车回“零位”的速度比较快,表明AGV控制系统的平稳性好,能够很好实现对路径的跟踪,同时也能及时的应对运行过程中的误差突变。

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目录
摘要
ABSTRACT

第一章绪论

1 AGV概述
1.2 AGV国内外发展现状
1.2.1国外发展历史及现状
1.2.2国内发展历史及现状
1.3 AGV的引导方式
1.4本文的主要工作和主要问题
1.4.1本论文的主要工作
1.4.2本论文解决的主要问题

第二章AGV车体结构及运动学模型建立

2.1 AGV结构分类
2.1.1三轮结构
2.1.2四轮结构
2.1.3五轮或六轮结构
2.2 AGV的性能指标
2.3 AGV的组成
2.4 AGV运动状态分析
2.5 AGv小车对电机的基本要求
2.6 AGV的运动学模型
2.7本章小结

第三章AGV控制系统硬件设计

3.1 AGV控制系统整体结构
3.2 AGv控制系统研究方案
3.2.1 CAN总线通信模块
3.2.2无线wifi模块
3.2.3电机实时速度检测
3.2.4磁导航传感器组
3.2.5障碍检测
3.2.6 AGV小车对线路与站点的识别
3.2.7 A(Ⅳ小车位置判断
3.3硬件系统组成
3.3.1控制器芯片应用说明
3.3.2电机驱动模块
3.3.3电源模块
3.3.4通讯模块
3.4本章小结

第四章AGV路径跟踪控制方法研究

4.1 AGV控制策略选择
4.2模糊控制简介
4.3模糊Pm控制器
4.3.1模糊PID控制器的数学模型
4.3.2模糊PD控制器的控制思想
4.3.3AGV控制系统模糊控制必要性
4.4模糊PD控制器设计
4.4.1模糊PID控制器的输入输出量的确定
4.4.2模糊控制规则的设计
4.5模糊PID控制器的仿真
4.6本章小结

第五章AGV控制系统软件设计

5.1引言
5.2编译环境的介绍
5.3控制软件设计
5.3.1产生PWM的程序流程
5.3.2电机实际速度检测模块程序流程
5.3.3避障控制模块程序流程
5.3.4驱动控制模块程序流程
5.3.5 CAN总线通信模块程序流程
5.4本章小结

第六章系统测试与结果分析

6.1路径跟踪测试
6.2避障能力测试
6.3本章小结
总结和展望
参考文献
致谢
附录A(攻读学位期间发表论文及专利目录)

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