磁带导引AGV的循迹控制系统设计

随 着 柔 性 制 造 装 配 、 仓 储 物 流、 汽 车等 行 业 的 不 断 发 展， 自 动 导 引 小 车（ Ａ Ｇ Ｖ ） 己 经 成为 运 输 货 物 及 物料 管 理 中 的 重 要 研 宄课 题。 Ａ Ｇ Ｖ 的 主 要 作 用 是代 替 人 工 进行物料 的 运 输、 搬 运 、 卸 载 等 工 作， 连 接 不 同 工 作 站 点 的 生 产任 务 ， 其 在 智 能化 生 产 管 理 中 具 有 重 要的 作 用。本 文 首 先 介 绍 了 Ａ Ｇ Ｖ 的 硬 件 平 台， 从 Ａ Ｇ Ｖ 的 导 引 方 式 、 驱 动方 式 及 控制 器 的选择上 进 行 了 分 析 讨 论 ， 并 确 定 了 实 验 平 台 设计 方 案 ，即 导 引 传 感 器 为１ ６ 位 阵 列 排 布 的 霍 尔 传 感 器 ， Ａ Ｇ Ｖ 驱 动 方式采用 两 轮 差 速 驱 动 ， 控 制 器 选 择Ｓ Ｔ Ｍ ３ ２ 系 列 控 制 板 。 然 后 介 绍 了  Ａ ＧＶ循 迹 控 制 系 统 的 软件 平 台， 从 底 层 Ａ Ｇ Ｖ 的 循 迹 控 制 软 件 流 程 和 上 位 机 监 控 界 面 软件 流 程上 进 行 详 细 的 设 计 ， 并 基 于 Ｋ ｅ ｉ ｌｕ Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ５ 和 Ｖ Ｓ ／ Ｍ Ｆ Ｃ 开 发 环 境 分 别编写 下 位 机 控 制 代 码 和 上 位 机 监 控 界 面 代 码。 为 了 验 证 自 抗扰控 制 算法在磁 带 导 引Ａ Ｇ Ｖ 循 迹 控 制 上 的 有 效 性，本 文 从 Ａ Ｇ Ｖ 的 运 动 学 模 型、循 迹 误 差 模 型、 循 迹 控 制 算 法 设 计 等 方 面 进 行 了 详 尽 的 分 析 ， 设 计 了 基 于 全 状 态 反 馈 的 Ｌ Ｑ Ｒ ＆ Ｐ Ｉ Ｄ 控 制 方 法 和 基 于 扩 张 状 态 观 测 器 的 自 抗 扰 控 制 方 法， 并 在 Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ 进 行 了 仿 真 实 验， 验 证 了 所 设 计 控 制 方 法 在 磁 带 导 引 Ａ Ｇ Ｖ 循 迹 控 制 上 的 有效 性 ， 仿 真 结 果 表 明 ， 两 种 控 制方 法 都 具 有 较 好 的 循 迹 效 果 和一定 的 抗 干 扰 能 力。为 了 进一 步 验 证 所提出 的 循 迹 控 制 方 法， 本 文 在 所 设计 的 磁 带 导 引 Ａ Ｇ Ｖ 平 台 上 进 行 了实 验 研 究 ， 在 确 定 了 磁 带 铺 设 方 案、定 位 实 现 方 案 及 算 法 设 计 方案 后， 通 过 上 位 机 界 面 的 定 位 效 果 演 示 及 循 迹 误 差 数据 ，Ａ Ｇ Ｖ 运 行 试 验 表 明 ，Ｐ Ｄ Ｄ 控制 和 Ｌ Ａ Ｄ Ｒ Ｃ 控 制在 磁 带导 引Ａ Ｇ Ｖ 平 台 上 都 具有有效 性 ， 且 能 实 现 较 好 的 循 迹 效 果 。最 后 ， 对本课题 所 做 工 作 进 行 了 总 结，同 时 就实验 平 台 设 计 中 存 在 的 问 题 以 及 需 要 改进 的 方 向 进行 了 讨 论 。