基于CAN总线激光导引AGV车载控制系统研究

随着工业自动化立体仓库和柔性制造系统的快速发展，AGV 作为调度和配送离散型物流系统的核心设备，得到了越来越广泛的应用。AGV 系统包括地面控制系统和车载控制系统，地面控制系统主要负责 AGV 系统的调度与路径规划，车载控制系统主要负责 AGV 的自动导引运行和导引定位。针对车载控制系统自动导引运动控制和导引定位等问题，本文主要从以下几方面进行研究。首先，确定 AGV 车载控制系统总体方案设计，包括整车机械结构和车载控制系统设计，详细阐述 AGV 车载控制系统各单元的的工作原理，完成主要单元硬件选型与设计，并设计主要单元软件流程。

其次，深入分析 CAN 总线技术和 CANopen 协议的通讯原理，结合 AGV 运动控制系统，建立 AGV 运动控制 CAN 总线网络，通过初始化设置与调试，对运动控制 CAN 总线网络过程数据对象（PDO）、服务数据对象（SDO）进行测试，结果表明主控制器与各运动控制设备之间能够正常通信。

再次，分析激光导引定位工作原理，AGV 处于静止状态时，利用激光反射板匹配识别和三角定位原理，得出 AGV 静态定位算法；AGV 处于持续运动状态时，分析 AGV 运动学模型，结合反馈速度与角度，通过位姿估值计算，得出 AGV 动态定位算法，实现 AGV 的激光导引定位。

最后，研究 AGV 运动控制导引路径跟踪纠偏算法，将模糊化控制理论与 PID控制器结合，构建导引路径模糊 PID 控制模型仿真系统，定义模糊控制规则，运用 Matlab 对控制模型进行仿真实验，得出模糊 PID 控制系统响应速度快，稳定性好，保证 AGV 车载系统运动控制实现与导引定位精度。