基于DSP的AGV控制系统的设计及仿真研究

仓储业是 AGV 最早应用的场所。AGV 用于实现出入库货物的自动搬运。其显著特点是无人驾驶、柔性好、自动化程度高和智能化水平高。

AGV 在对期望路径进行跟踪过程中，准确、稳定和快速纠正偏差等方面的性能是衡量 AGV 的重要指标，AGV 的本体结构的设计和控制方法是决定 AGV性能的关键因素。为了实现 AGV 沿着期望路径准确、稳定、快速的行驶并对AGV 进行实时定位与监测，本课题总体目标是完成 AGV 控制系统的设计、运动控制模型的建立、动力学模型的建立，运用现代控制理论完成模糊自适应 PID控制算法以及 AGV 运动控制实验的分析，进行 AGV 的运动分析，对建立的数学模型进行运动仿真，完成软件设计，进行 AGV 运动控制相关实验。

AGV 运动学模型目标是建立差速驱动转向的 AGV 运动学模型，并在模型上进行运动学分析。建立直线循迹下的偏差模型和曲线转向处的偏差模型。两轮差动式 AGV 循迹过程中，建立轮速差与转向角度的数学表达式。完成 AGV运动的运动学的求解和在 SIMUlink 中建立仿真模型。并运用现代控制理论，建立控制微分方程，进行 AGV 运动模型的能控性分析。对 AGV 进行动力学分析并以此为基础进行数学建模。建立电机的转动模型，并为了提高电机的转速的精度，建立双闭环反馈回路，内环采用电流反馈，外环采用转速反馈。并要测试所建立的双闭环反馈回路的性能。针对车体建立车体、左右驱动轮、前面万向轮的力学模型。在 SIMUlink 得到动力学模型。画出了控制系统图

在控制系统图上，对位置偏差采用模糊自适应 PID 控制器，使 AGV 能适应时变的、非线性的干扰等环境。对偏差进行模糊化和速度差的反模糊化。在SIMUlink 中根据模糊推理系统建立相应的模型。在模糊自适应 PID 控制器的规则观察窗查看输出曲线。并把控制器封装到建立的控制系统。在直线轨迹和曲线轨迹下观察 AGV 的循迹误差。并设计相应实验，获得 AGV 在直线和曲线轨迹下的偏差与驱动轮的转速的数据采集。