磁导航辊道移载式实验AGV的设计与研究

发布时间：2017-08-18 18:05

  本文关键词：磁导航辊道移载式实验AGV的设计与研究

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【摘要】：随着AGV在工业领域的广泛应用以及AGV技术的快速发展,高校对该类人才的培养也必须要以相关的实验装备为基础。市场上大多数的AGV产品对相关核心技术包装严格,从而不能较好的应用于高校的教学及科研任务。本课题设计一种AGV,既能作为对相关专业的教学的实验设备,又能作为一种开发新技术的实验平台。本课题设计的AGV的底盘形式采用较稳定的六轮底盘、导引方式采用性价比较高的磁条导引、驱动方式选择两轮差速驱动、驱动电机选用经济且方便教学的步进电机、主控制器采用可靠且方便教学的PLC、移载装置采用动力辊道移载、防护系统采用超声波测距传感器加安全触边的方式。采用模块化的设计思路,分别完成了AGV的驱动模块、减震模块、车架、电控箱、移载装置的设计及虚拟装配,对传动装置的关键零部件进行了静力学校核。在虚拟产品阶段,对AGV的越障能力及转弯灵敏性做了基于Adams的仿真。完成了AGV的电气控制系统的硬件设计和软件的设计。本文对AGV采用单排的磁检测传感器时,所采用模糊控制算法做了详细的分析,同时对模糊控制器的输出端比例因子对AGV的路径纠偏性能的影响做了探讨。在完成产品的实体加工及装配的基础上,对电气控制系统进行安装调试,同时做实验验证所设计的AGV的各项性能是否满足要求。
【关键词】：实验AGV 差速驱动 PLC 模糊控制 纠偏算法
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH22;TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 课题研究的背景及意义10-11
• 1.2 国内外AGV应用发展概况11-12
• 1.2.1 国外AGV发展概况11
• 1.2.2 国内AGV发展概况11-12
• 1.3 AGV核心技术发展现状12-14
• 1.3.1 AGV的驱动12
• 1.3.2 AGV导引方式12-13
• 1.3.3 AGV车载控制器13
• 1.3.4 AGV安全防护13
• 1.3.5 AGV的能源系统13-14
• 1.4 本论文的研究内容14-15
• 第二章 AGV总体结构设计15-49
• 2.1 AGV总体要求15
• 2.2 AGV结构方案的确定15-20
• 2.2.1 驱动方案的选择15-17
• 2.2.2 减震方案的选择17-18
• 2.2.3 移载方案的确定18-19
• 2.2.4 总体方案的确定19-20
• 2.3 AGV结构参数的确定20-38
• 2.3.1 AGV车载电池的选择20-21
• 2.3.2 AGV车架的结构设计21-22
• 2.3.3 辊道式移载装置的结构设计22-23
• 2.3.4 AGV驱动、减震单元的结构设计23-38
• 2.4 基于Adams的AGV的运动仿真38-48
• 2.4.1 模型的建立与导入38-39
• 2.4.2 Adams模型中接触副的定义39-42
• 2.4.3 Adams中的驱动42
• 2.4.4 AGV翻越越障碍仿真研究42-46
• 2.4.5 AGV转向灵敏性仿真研究46-48
• 2.5 本章总结48-49
• 第三章 AGV电气控制系统的硬件设计49-61
• 3.1 磁导引方式49-50
• 3.2 AGV控制器的选择50-51
• 3.3 AGV防护系统设计51-54
• 3.3.1 非接触式防碰撞传感器的选择51-53
• 3.3.2 接触式防撞传感器53-54
• 3.4 基于s7-200PLC的步进电机调速控制研究54-56
• 3.4.1 步进电机加、减速控制方法55-56
• 3.4.2 利用PWM脉冲输出对步进电机的调速控制56
• 3.5 AGV电控系统的建立56-60
• 3.5.1 AGV的控制过程分析56-57
• 3.5.2 PLC输入输出分配表57-58
• 3.5.3 AGV外围电路58-60
• 3.6 本章总结60-61
• 第四章 AGV软件及路径跟踪算法研究61-76
• 4.1 控制系统软件的总体设计61-64
• 4.1.1 程序所用的寄存器介绍61-62
• 4.1.2 自动导引模块的主程序62
• 4.1.3 AGV的加速运行程序62-63
• 4.1.4 急停程序63-64
• 4.1.5 遇到障碍物减速停止并报警64
• 4.2 路径跟踪算法研究64-72
• 4.3 路径跟踪算法的程序实现72-73
• 4.4 AGV转弯处理73-75
• 4.5 本章总结75-76
• 第五章 AGV的加工、装配及性能测试76-86
• 5.1 实体加工及装配76-77
• 5.2 AGV的负载-速度测77-78
• 5.3 AGV的越障能力测试78-79
• 5.4 AGV的路径跟踪能力测试79-82
• 5.5 防撞能力测试82-84
• 5.5.1 超声波传感器的探测范围实验研究82-83
• 5.5.2 AGV防撞障能力研究83-84
• 5.6 本章总结84-86
• 第六章 结论与期望86-88
• 6.1 全文总结86-87
• 6.2 课题展望87-88
• 参考文献88-93
• 致谢93-94
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果94-95
• 附录1 软件部分程序95-109
• 附录2 AGV电路图109-110

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本文编号：695965