《激光导引agv模糊控制技术的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《激光导引agv模糊控制技术的研究（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、S t u d y0 作 学 学 研 导 2 0 1 1 年3 月 导师： 岂知| | 7 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所 知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得金目巴互些盔堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签字：至歙走签字日期：勿年矿月衫日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金壁至些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向 国家有关部门或机构送交
2、论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金月墨互些太 兰L 可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) ： 学位论文者签名：至秋术， 签字日期：伤I J 年牛月彩日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签名致 签字日期：抄f f 年年月“日 电话： 邮编： 激光导引A G V 模糊控制技术的研究 捅要 本文以单轮驱动式工业实用型激光导引A G V 为研究对象，研究了A G V 的 系统结构、路径跟踪控制算法，开发了控制系统软件，并对A G V 进行了实验
3、 研究与分析。 首先介绍了A G V 的车体部分、蓄电池和充电装置、激光导引系统、安全 防撞装置、货物运载系统、通讯系统、驱动转向系统等各部分的作用及工作原 理。 针对A G V 的路径跟踪控制要求，提出了激光导引A G V 的双位置闭环控制 系统。其中内环为半闭环的电机转角位置环，通过伺服电机的精确运行，保证 系统的动态特性；外环为测量A G V 实际位姿的全位置闭环，通过路径跟踪控 制器控制系统的稳态误差，内外环相互作用可以保证A G V 的控制精度和跟随 速度。 分析了A G V 路径跟踪误差产生的原因及计算方法，研究了激光导引A G V 的常规模糊控制系统，并将其应用在实际A G V
4、工作中进行验证，针对实际运 行状况中存在的A G V 高速行走时控制精度低、震荡大、跟踪速度慢等问题， 进行了分析。为了提高A G V 的控制效果，对常规模糊控制算法进行了改进， 提出根据A G V 行走速度调整模糊比例因子，并将具有预测功能的微分算法融 入其中，设计了一种新型模糊预测控制系统。 应用C 拌N E T 编程语言，开发出了一套A G V 控制系统软件。该软件采用模 块化设计的思想，各模块之间按照一定的逻辑关系相互连接，使系统设计更加 简便。 针对A G V 模糊预测控制系统进行了实验研究，最终确定了模糊预测控制 系统中各参数的值。在此基础上，对A G V 的几种不同轨迹进行了路径
5、跟踪实 验，对实验中出现的误差情况进行了深入分析。实验结果证明，与常规模糊控 制算法相比，模糊预测控制算法可使A G V 的路径跟踪误差控制在一定的范围 之内，不仅行走平稳，误差调节速度快，而且还显著提高了A G V 高速行走时 的控制精度和稳定性。当A G V 速度v 6 0 m m i n 时，直线跟踪时的路径法向位 置误差可保证在O 0 1m 内，方位角误差在O 0 1r a d 之间。以上实验结果表明， A G V 控制系统运行平稳、性能良好，能满足实际生产需要。 关键词：激光导引A G V ；路径跟踪；模糊控制；实验研究 S t u d yo nF u z z y C o n t r
6、 o lS y s t e mo faL a s e r - - G u i d e dA G V A B S T R A C T B a s e do n as i n g l ew h e e ld r i v et y p eo fi n d u s t r i a l l a s e r - g u i d e dA G V ，t h e s t r u c t u r eo ft h eA G V s y s t e m ，p a t ht r a c k i n gc o n t r o l ，s o f t w a r ec o n t r o ls y s t e ma n d
7、t h e e x p e r i m e n t si n t e r r e l a t e dw i t ht h ea b o v ew e r es t u d i e d F i r s t l y ，t h ef u n c t i o na n dw o r k i n gp r i n c i p l eo ft h eA G Vs y s t e mw h i c hw a s d i v i d e di n t os e v e r a lp a r t ss u c ha sb o d yp a r t ，b a t t e r ya n dc h a r g ed
8、e v i c e ，l a s e r g u i d a n c es y s t e m ，s a f ea n t i - c o l l i s i o nd e v i c e ，c a r g ot r a n s p o r ts y s t e m ，c o m m u n i c a t i o n s y s t e m ，s t e e r i n gd r i v es y s t e m ，e t c ，w a si n t r o d u c e d A i m i n ga tt h ep a t hf o l l o w i n gc o n t r o l
9、，ad o u b l ep o s i t i o nc l o s e d l o o pc o n t r o l s y s t e mo fl a s e r g u i d e dA G V w a sp r o p o s e d ，w h i c hw a sc o n s i s t e do ft h eh a l fi n n e r c l o s e d l o o pm e a s u r i n gt h ea n g l eo fm o t o r a n dt h e i n t e g r a t e d o u t e r p o s i t i o n
10、c l o s e d 1 0 0 pc a l c u l a t i n gt h ea c t u a lp o s i t i o na n do r i e n t a t i o no fA G V T h ed y n a m i c c h a r a c t e r i s t i co ft h es y s t e mc a nb ee n s u r e db yt h ep r e c i s eo p e r a t i o no fm o t o ri nt h e i n n e rl o o p ，a n dt h es t e a d y - s t a t
11、 ee r r o ro ft h es y s t e mc a nb ec o n t r o l l e db yap a t h t r a c k i n gc o n t r o l l e ri nt h eo u t e rl o o p Ag o o dc o n t r o lp r e c i s i o na n df o l l o w i n gs p e e d c a nb eo b t a i n e di nt h ei m p a c to ft h et w oc l o s e d l o o p s T h ec a u s ea n dc a l
12、c u l a t i o nm e t h o do ft h eA G Vp a t h t r a c k i n ge r r o rw a s a n a l y z e d T or e d u c eo re l i m i n a t et h ee r r o r ，t h ec o n v e n t i o n a lf u z z yc o n t r o ls y s t e m o ft h el a s e r g u i d e dA G Vw a ss t u d i e da n da p p l i e di np r a c t i c a le x p
13、 e r i m e n t T h e r e s u l to fl o wc o n t r o lp r e c i s i o n ，o b v i o u sv i b r a t i o na n ds l o wt r a c k i n gs p e e dw a s s h o w e dw h e nA G Vm o v e dw i t hah i g hs p e e dt h r o u g hp l e n t yo fe x p e r i m e n t s T h e d e t a i l e da n a l y s i sh a sb e e nd o
14、 n ew i t ha b o v ee x p e r i m e n tr e s u l t I no r d e rt oi m p r o v e t h ec o n t r o le f f e c to fA G V ，an e wf u z z yp r e d i c t i v ec o n t r o ls y s t e mw a sd e s i g n e db y i n t r o d u c i n gt h ed i f f e r e n t i a t i o na l g o r i t h mw h i c h c a nd e c r e a
15、s et h ed e l a yt i m ea n dh a s t h ee f f e c to fp r e d i c t i o ni n t ot h ec o n v e n t i o n a lf u z z yc o n t r o ls y s t e m A d d i t i o n a l l y ， c o n s i d e r i n gt h a tt h ec o n t r o la c c u r a c yo ft h eA G Vs y s t e mw a ss e r i o u s l yi n f l u e n c e d b yt
16、h ev a r i a b l e f a c t o r so ft h ef u z z yp r e d i c t i v ec o n t r o l l e r ，t h eo u t p u tv a r i a b l e p r o p o r t i o n a l i t yf a c t o rw a sd e s i g n e dt o b ec h a n g e da u t o m a t i c a l l yw i t ht h eA G V m o v e m e n ts p e e d T h es o f t w a r ec o n t r o ls y s t e m ，c o m p l e t e db yt h ed e s i g ni d e ao fm o d u l a r i z a t i o n ， w a s d e v e l o p e db y t h e p r o g r a m m i n gl a n g u a g
