基于模糊控制的激光导引AGV研究

发布时间：2017-05-27 07:00

  本文关键词：基于模糊控制的激光导引AGV研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着工业4.0概念的逐步成熟,智能装备和智能制造得到了越来越多的重视和发展,敏捷制造正在逐步成为企业发展和壮大的主要模式。而自动导引车作为现代化生产制造企业中物流运转系统的重要组成设备,主要用来实现原材料、半成品以及成品零部件的储存和转运,为生产系统的柔性化以及智能化提供重要保证的同时,也为系统保持高效稳定的运行提供技术支撑。本文以中国航天科技集团第九研究院第十六研究所机器人事业部AGV项目的发展需要为背景,研究了基于模糊控制的激光导引AGV,进行了运动学建模、轨迹分析、模糊控制器设计等工作,为AGV项目的后续研究和发展提供了技术储备。论文建立了AGV的运动学模型,从直行和转弯两种不同的工况下分析了AGV的运动状态,推导出运动学方程以及误差方程。为了解决目前差速驱动车体在行进过程的跑偏问题,本文提出将现有的差速驱动装置更换为舵轮驱动的同时,在运动控制方面引入模糊控制算法。在AGV运动规律的基础上,以法向位置误差和方位角误差为输入,舵轮转角为输出,建立了双输入单输出模糊控制系统,通过实验的分析和比较,确定了模糊控制器中的各个参数,并且利用自制的小车进行了相关的运动学实验,验证了控制系统以及所建立模型的正确性,为进一步研究激光导引AGV打下了理论和实验基础。实验结果表明,AGV控制系统运行平稳,性能良好,其最大行使速度可达40m/min,导航精度可达±10mm,停车精度可达±5mm,能够连续工作24h,能够满足实际生产需要。
【关键词】：激光导引 AGV 舵轮驱动 模糊控制
【学位授予单位】：西安航天精密机电研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 选题背景与意义9-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.2.1 国外AGV发展情况13-14
• 1.2.2 国内AGV发展情况14-15
• 1.3 课题探究目的及主要内容15-20
• 1.4 小结20-21
• 第2章 激光导引技术的理论基础21-29
• 2.1 激光测量系统23-28
• 2.1.1 激光导引技术原理23-24
• 2.1.2 AGV激光导引定位算法24-26
• 2.1.3 激光导引AGV反射板的布置26-28
• 2.2 小结28-29
• 第3章 AGV运动学建模29-41
• 3.1 AGV车体运动学建模30-34
• 3.1.1 AGV直行过程30-33
• 3.1.2 AGV转弯过程33-34
• 3.2 AGV路径跟踪轨迹误差分析34-39
• 3.2.1 AGV直行误差分析36-38
• 3.2.2 AGV转弯误差分析38-39
• 3.3 本章小结39-41
• 第4章 模糊控制系统设计41-57
• 4.1 模糊控制原理41-43
• 4.2 模糊控制系统43-54
• 4.2.1 确定被控对象及输入输出变量44
• 4.2.2 确定模糊控制器结构44-45
• 4.2.3 设计模糊语言变量45-49
• 4.2.4 确定模糊推理算法并生成模糊关系49
• 4.2.5 确定模糊控制规则集49-52
• 4.2.6 解模糊化并生成模糊控制查询表52-54
• 4.2.7 实现模糊控制算法54
• 4.3 模糊控制系统的影响因素54-55
• 4.3.1 系统模型的影响54-55
• 4.3.2 隶属函数的影响55
• 4.4 小结55-57
• 第5章 仿真与实验57-71
• 5.1 模糊控制参数选择57-62
• 5.2 模糊控制效果分析62-69
• 5.2.1 系统的仿真62-64
• 5.2.2 实验验证64-69
• 5.3 小结69-71
• 总结与展望71-73
• 全文总结71
• 不足与展望71-73
• 参考文献73-79
• 攻读学位期间发表的学术论文79-80
• 致谢80

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