对角式舵轮分布的AGV路径纠偏控制研究

针对对角式舵轮分布的自动导航车(automated guided vehicle, AGV)的路径纠偏,提出了一种模糊控制+滑模控制的控制方法。首先,对角式舵轮分布的AGV进行数学描述,对其运动学、动力学分析建模;其次根据运动学模型,以车体位置、角度偏差为输入量,车体转向角度为输出量,设计模糊运动控制器作为外环控制器,然后根据其非线性动力学模型设计滑模控制器作为内环控制器;最后通过MATLAB环境下的Simulink仿真研究,表明所制定的控制策略有效,保证了对角式舵轮分布的AGV的快速且稳定的路径纠偏。     

基于卡尔曼滤波的AGV惯性导航仿真研究

针对目前导航方式存在的不足和惯性导航对自动引导小车(automated guided vehicle,AGV)路径定位精度低及纠偏能力差的问题,研究了AGV轨迹误差形成原因及改进惯性导航在AGV导航上的控制策略,对AGV数学模型、卡尔曼滤波(Kalman filter)定位、惯性导航纠偏控制系统进行仿真研究。在MATLAB软件上建立AGV运动模型及控制模型,获得了传统控制的AGV行走轨迹和使用卡尔曼滤波惯性导航控制策略的轨迹,并且在惯性元件的观测上引入偏移量,极大地提高了AGV在短距离行驶的观测准确性。仿真结果表明:AGV在短距离运动过程中采用卡尔曼滤波惯性导航的控制策略比传统控制策略轨迹精度提高8倍左右,在很大程度上提高了AGV定位导航能力。     

基于麦克纳姆轮的磁导航自动导引车模糊控制

由于自动导引车(AGV)的运动方向和速度取决于每个麦克纳姆轮的运动,故AGV循迹运动需要更加精准。将麦克纳姆轮应用于AGV的运动系统,使其具备在平面内三自由度的移动能力。为了克服AGV运行中偏离预定路径的问题,设计了一种基于模糊控制的循迹纠偏方法来纠正其实际行驶轨迹,并进行了仿真实验和实际检测,验证了所设计模糊控制器的有效性。     

汽车扭杆悬架及转向梯形运动学研究

本文针对某轻型客车前轮早期磨损问题对汽车扭杆弹簧双横臂前独立悬架及转向梯形机构进行了运动学分析。精确计算了转向轮在任意位置时的各项运动参数,编制了系统运动学特性分析程序,对某轻型客车进行了分析计算,指出其不合理之处,提出了修改意见。     

基于DSP的AGV运动控制系统设计

AGV是一种自动导向车,能够在具有一定地形特征的环境中顺利到达期望目的地或沿期望路径行驶,已经被广泛应用于军事、航空和医药等领域.以两轮AGV为控制对象,采用高精度线阵CCD摄像头、高速DSP和超声波声纳构成一个AGV系统,着重介绍了基于数字信号处理器TMS320F240的AGV运动控制系统,论述了各组成部分的工作原理,并使用模糊逻辑控制策略对AGV系统的轨迹跟踪能力进行了仿真.该系统充分利用DSP运算速度快、外设接口丰富、适于电机控制的特点,实现对AGV的速度和航向的控制.该系统具有硬件结构简单,软件开销小等特点.     

无缓存流水线生产系统中AGV调度问题的研究

针对无缓存流水线生产系统中的AGV(automated guided vehicle)调度问题提出了复合评分的启发式调度算法,降低了系统中AGV执行任务的间隔等候时间.首先,通过建立数学模型,对目前主流的AGV规模估计方法做出了改进.其次,提出了一种新的基于复合评分禁忌搜索的AGV前瞻调度算法.不同于目前主流的以空驶距离为优化目标的调度算法,该算法能够以最小化工件延误时间、最小化AGV空驶距离等多目标来统筹调度AGV.最后,为验证所提算法的有效性,从多个角度与已有算法进行了实验对比.仿真实验结果表明,相较于其他算法,提出的前瞻调度算法能够更有效地解决无缓存流水线生产系统这一新场景的AGV调度问题.实车实验也证明了该算法在实际生产中的有效性.     

用可编程控制器实同的重型平台运输车转向控制系统

根据130t升降平台运输车对转向系统的特殊要求，通过分析转向驱动机构的传动特性，采用C200HG可编程控制器为核心设计了该车的转向控制系统，编制了控制软件。在以PID为基础的控制算法中结合车轮的不同位置和偏转方向进行计算修正，达到了车轮在所处的任意位置向左或向右偏转时，转向系统的工作速度特性都基本保持一致。从而使转向过程中各车轮组这间的偏转关系始终满足车辆转向特性要求，实现转向控制系统的准确、稳定和快速灵敏。     

遗传算法在柔性动态调度中的应用

采用一种实用的柔性制造系统（FMS）在线动态调度方案 ,以对车间生产环境的变化作出及时反应,建立了零件的可变工艺路径、包含AGV的FMS调度问题的模型,采用遗传算法（GA）以任意始点的任务集为背景同时调度机器和自动引导小车（AGV）。研究由若干台加工中心（WS）和AGV组成的FMS的调度问题,论述了综合事件机制及时间机制优点的动态调度机制,通过被修订的工序集与所有剩余工序形成交集,来识别需要被修订的工序集。这种重调度方式减少了人为的干预,允许按环境改变而对方案作出修订,因此可以在实时条件下工作。     

基于视觉引导AGV的控制系统设计与实现

自动导引车(AGV)的主要作用是搬运货物等工作,其广泛地应用于制造业、物流等行业,是实现工业自动化、智能制造的重要研究课题.本文设计了一套以视觉传感器导引,STM32 F4系列芯片为控制器,利用AGV的坐标偏差值、前行方向的角度偏差值和二维码来实现循迹的AGV控制系统方案.并从AGV的引导路径信息设计、结合PID的巡线控制算法的设计、运动模型等方面进行详细分析,最后通过AGV运行、遇到障碍物、到达目的地等三个实验来验证实验效果,实验表明该方案的AGV系统能实现较好的循迹效果.     

民用客机总装车间自动引导车任务分配及路径规划

为了实现自动引导车(AGV)在某民用客机总装车间的高效运作，提出AGV任务分配与路径规划两阶段求解方法，有效地解决了车间内AGV的多次往返配送调度问题.在任务分配阶段，提出基于行程的AGV任务分配模型，提高任务分配的效率；在路径规划阶段，采用时间窗算法，对AGV占用的地图资源进行时间窗的初始化、更新和排布，并针对由于避障和等待引起的物料送达时间无法满足的情况，设计了料包交换、优先级提前、预留时长放宽共3种递进的调整策略，实现AGV的无冲突路径规划.在数值实验中，两阶段方法应用于50、100、150个料包问题的平均求解时间分别为15.86、41.12、162.29 s,表明两阶段方法有效缓解了多行程AGV调度问题的复杂性，能在合理时间内实现民用客机总装车间AGV的调度优化，以适应民用客机年产量逐年快速递增的生产需求.     

基于快速平稳幂次趋近律AGV滑模轨迹跟踪控制研究

针对应用于地下车库的自动导引车(automated guided vehicle, AGV)轮式泊车机器人轨迹跟踪过程中的位置偏差和姿态偏差问题,提出了一种快速平稳幂次趋近律的滑模轨迹跟踪控制方法。首先,在泊车机器人坐标系下建立运动学模型,通过全局坐标系与机器人坐标系之间的转换关系,得到泊车机器人在全局坐标系下的运动学模型;然后采用Lyapunov直接法设计滑模切换函数,采取快速平稳幂次趋近律的方法使泊车AGV从偏差状态快速到达滑模切换面,使AGV泊车机器人快速平稳地跟踪给定参考轨迹。最后,通过MATLAB进行仿真试验,仿真结果验证了所提方法的可行性与有效性。     

基于分步式Kalman滤波器的AGV姿态角估计方法实验研究

针对AGV的定位问题,设计了多传感器分步式Kalman滤波器,通过其对编码器、陀螺仪和超声波传感器等测量信息的融合实现了对AGV姿态角的准确估计。仿真结果表明所设计的滤波器是可靠的、有效的,实验结果验证了所设计的滤波器可实时、精确地实现AGV的姿态角估计,定位精度可满足实际生产中对AGV的使用要求。     

融合改进A*和动态窗口法的AGV动态路径规划

摘要:路径规划对AGV完成自主导航起着关键性的作用,针对这点出发,本文提出一种全局采用改进的A*算法,局部在保证全局最优的情况下采用融合A*和DWA两种算法,首先加入AGV的位置信息,在传统的评价函数基础上设置了包含代价函数和启发函数的权重函数,其次,将传统的8个搜索方向,变成了5个,提高了路径搜索效率,为了进一步增加路径的平顺性,对节点进行优化,删除了多余的转折点,保留下关键的转折点,然后在此基础上又设置了安全域值,进一步删除多余的转折点,从而保证了全局路径最优,为了实现AGV实时动态避障,本文将A*和DWA两种算法融合,进行在线实时规划路径,设计了一种基于全局最优路径的圆滑路径曲线,经过仿真,本文提出的算法在路径长度,机器人平均转折角度,运行时间等都大大减少,最后,通过实验进一步验证了算法的可行性。     

自动化集装箱码头多载AGV调度问题研究

多载AGV是一种自动化集装箱码头水平作业设备,它可以同时搬运多个集装箱,可缩小AGV流的规模,增大AGV的利用率.为了提高自动化集装箱码头的作业效率,考虑了垂岸式集装箱堆场布局,以最小化作业总费用为规划目标,以作业限制、时间窗长度、负载平衡等为约束条件,以事件驱动的调度策略为研究方法,建立了多载AGV调度问题的混合整数规划模型.同时利用GUROBI和遗传算法求解多载AGV的作业总费用和空载率,并与相同条件下单载AGV的作业总费用和空载率对比,验证了多载AGV的优越性.     

自主移动小车点镇定的控制参数优化及仿真

针对自主移动小车的点镇定问题，提出了对控制律的参数进行优化设计的思想，并放松了原有控制律对参数取值区间的限制，使系统的点镇定性得以进一步优化．仿真结果表明：控制参数的选取对自主移动小车的点镇定性影响很大；不同的自主移动小车初始位姿下控制参数的最优取值不同；通过优化控制参数以提高自主移动小车的点镇定性是可行与有效的．     

基于优化的模糊决策算法在多AGV调度问题中的应用

为解决多AGV在复杂系统中的任务调度问题,以提高生产效率缩短任务周期为目标建立地面轨迹模型和AGV搬运耗时模型。采用优化的模糊决策算法通过最小化每台AGV的搬运耗时来最小化搬运作业的总耗时。在算法设计过程中,采用分布式控制思想,将AGV离目标点的距离,AGV的当前载重和AGV的当前电量作为因素集,将AGV执行此次搬运任务的合适度作为评价集,建立AGV模糊评价模型;通过该模型得出各台AGV对任务适合度的评价向量进而寻找一种映射将评价向量转化为值,调度问题被转化为最优化问题,其中采用切割补偿优化综合模型的因素权重选择,采用分模式链式比较减少AGV的计算量。通过多次仿真实验,可以验证本文算法在缩短任务的执行周期上具有一定的可行性与有效性,并且在解决复杂系统AGV状态多变的调度问题下展现了一定的鲁棒性和拓展性。     

车间多载自动导引车绿色物流调度

随着现代制造业的飞速发展,企业在生产效率和生产能耗方面有越来越高的要求,智能生产车间的自动化程度逐渐提高。主要研究作业车间自动导引车(automated guided vehicle,AGV)的智能绿色物流调度问题。首先,建立以降低AGV能耗和最优AGV路径为目标的AGV物流调度优化模型;然后,提出一种以任务排序为约束的改进遗传粒子群算法;最后,以某针织车间的实际物流调度为例对文中方法进行验证。计算结果表明,文中提出的AGV物流调度模型能够较好地模拟AGV绿色调度耗能问题,提出的改进遗传粒子群算法具有较快的收敛速度和较好的寻优能力。     

双舵轮自动导引车轨迹追踪控制算法

为提高双舵轮自动导引车(automated guided vehicle, AGV)轨迹跟踪控制性能,设计了基于模型预测控制的轨迹跟踪控制器。以双舵轮自动导引车为研究对象,首先建立自动导引车运动学模型,求得车体转弯半径,并重点分析双舵轮自动导引车转向优势;然后,对双舵轮导引车建立了基于模型预测控制的轨迹跟踪模型,并考虑车体运动性能指标及各类约束,最后通过仿真实验验证了模型预测控制算法用于双舵轮自动导引车的可行性,且分析了控制时域权重和预测时域长度两项模型参数对系统性能的影响;与基于比例-积分-微分轨迹跟踪控制器的自动导引车进行轨迹跟踪对比仿真实验。最终实验表明,采用该模型预测控制器可以满足各类约束条件,高效精准完成对连续大曲率目标路径的有效跟踪,同时具有较高的实时性和鲁棒性。     

振动车削的运动特性与第二临界速度

本文分析了振动车削的运动特性,根据车削表面不产生残留切屑毛刺的条件提出了振动车削第二临界速度的概念,并分析了车刀安装高度对己加工表面质量的影响。