自动导引小车动力学建模与运动控制系统设计

发布时间：2020-06-12 03:11

【摘要】：随着“智能工厂”、“智能物流”概念的提出,掀起了一股AGV的使用热潮。AGV通过特定的导航方式,实现货件沿既定路线的搬运。AGV的使用,一方面可以降低劳动力成本,另一方面也可以减少捡件的出错率,实现自动化操作,提高工作效率,因此对于不同工厂环境AGV的研究是很有必要的。本文主要对适用于不同工厂环境的两款AGV进行了介绍,潜伏式AGV体积较小,可以实现原地转向,适用于产品密集型工厂;单舵轮式AGV拥有一定的转向半径,可以搬运很大重量的货物,适用于大型工厂。本文对这两种型号AGV的机械结构进行了设计,绘制了其三维模型,并建立了它们的动力学控制模型,最终实现了对其底层硬件的控制。通过Solid Works软件对两种不同类型的AGV进行了机械结构的设计。潜伏式AGV的机械结构设计从整车结构出发,具体到了各个模块,采用差速驱动的原理,使AGV车辆能够实现原地转向;单舵轮式AGV的机械结构是基于托盘搬运车的基础上,设计出了一种新的转向结构,使其能够通过电机控制实现转向;基于AGV的机械结构对其进行动力学分析,建立两种型号AGV的动力学模型。在运动学分析的基础上,综合考虑车身自重以及各种摩擦阻力的情况下,建立其动力学控制模型。潜伏式AGV的动力学建模过程中,还考虑到了万向轮对于整体动力学模型的影响,建立其万向轮模型。对于两款不同型号的AGV的控制系统进行设计和调试。基于动力学控制模型的原理之上,对于AGV的运动控制系统进行描述。通过潜伏式AGV和单舵轮式AGV运动控制系统的设计,了解了AGV导航系统所要实现的主要功能,并对控制系统中的硬件进行了选取;随后对于以上的控制系统进行调试,实现两款AGV的直线行走、转向、顶升、路线导引以及信息交互等基本功能。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP23

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本文编号：2708920