双轮驱动AGV路径规划及运动控制

发布时间：2017-12-06 22:32

  本文关键词：双轮驱动AGV路径规划及运动控制

  更多相关文章： AGV 路径规划 运动控制 蚁群算法 反演控制

【摘要】：随着国家经济结构调整与产业结构的转型升级,智能工业机器人产业迎来了重要的发展机遇。2016年全球机器人需求有望继续保持增长态势。机器人的出现会在一定的程度上替代很大一部分的人工作业,大大方便了人们的生活。AGV(Automated Guided Vehicle)通过自动引导装置,可以按照规定的路径行驶,无需人员操作就可以按照预定路线运输、转载物品。智能AGV的出现,优化了人员配置,降低了劳动强度,提高了生产效率与产品质量。因此,加强对AGV的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。本文以AGV为研究对象,对AGV整车的总体结构进行设计与开发。AGV技术水平主要体现在控制系统开发、驱动技术、导引技术。本文重点针对AGV的路径规划及运动控制问题进行分析与研究。相对于传统的路径规划及运动控制的方法存在的一些局限性,本文通过蚁群算法来解决在仓储物流中AGV的路径规划与避障问题。在运动控制方面,本文通过利用反演控制技术来实现AGV控制器的设计,从而实现对运动轨迹跟踪。本文在深入对蚁群算法研究的基础上,为解决传统蚁群算法搜索时间长、收敛速度慢、容易陷入局部最优的问题,通过采用改进的蚁群算法,使AGV在从初始位置到达目标位置的过程中,可以绕过障碍物,最终选择出最短路径。改进的蚁群算法提高了算法的求解能力,搜索时间更短,实现有效避障。针对AGV轨迹跟踪控制问题,本文通过建立AGV的运动学模型,结合反演控制理论设计了反演控制器。利用Lyapunov函数进行稳定性分析,保证了跟踪误差渐近收敛于零。通过算法的仿真与分析,所得到的跟踪轨迹基本收敛于期望轨迹,结果表明了该方法可以到达良好的控制性能。
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP242.6

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本文编号：1260213