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.     

基于激光传感器定位的非完整AGV导引控制

针对非完整AGV (automatic guided vehicle)复杂非线性系统的高精度自由路径导引控制问题,提出一种基于激光传感器定位的路径跟随控制方法。首先在Serret-Frenet框架下建立AGV路径跟随运动学误差模型;然后基于Lyapunov直接法设计渐进稳定路径跟随控制器,解决AGV非完整约束控制的困难。最后采用多点激光反馈三角测量方法,实现AGV的精确实时定位。仿真结果表明,该控制器能够快速消除路径跟随误差,AGV系统运行平稳,能够精确跟随规定路径。     

基于PLC和组态技术的材料分拣系统

目前多数配送中心和物流企业在材料分拣过程中仍采用人工方式进行,耗费了较大的人力、物力。因此,本文采用PLC控制和多传感器融合技术,设计了一个基于PLC和组态技术的材料分拣系统。在该系统中,PLC控制器根据传感器的信号对整个系统进行操作控制;上位机通过MCGS组态软件对系统的工作、运行状态进行实时监控,并将系统的数据进行报表显示。实验表明,该系统能连续、大批量地分拣货物,且分拣误差率较低,显著提高了材料分拣的效率。     

基于PLC的智能温室控制系统的设计

智能温室控制系统采用三菱FX2N-48MR型可编程序控制器(PLC)作为控制中心,其监控项目包括温度、空气湿度、CO_2浓度、光照强度等。操作人员可以通过智能温室中对应的开关对温室内的各种环境因素进行手动控制,还可以由微型自动循迹小车(AGV)采集温室内的各种环境因素,将数据传输给主控PLC。PLC将各项数据分别求平均值后与设定范围做比较,自动做出相应判断,启停相应的环境调控设备,进行智能温室的自动控制。     

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。     

一种轨枕预应力张拉自动控制系统的设计

为了提高轨枕生产过程中的张拉精度和自动化水平,设计了一种由传感器、现场控制计算机(PLC)、单片机、液压控制系统等组件构成的轨枕预应力张拉自动控制系统。用单片机作为上位机,通过RS-485总线和PLC相联；PLC根据传感器的输入,经计算后控制液压系统动作,实现了对预应力张拉的自动控制。由于采用传感器直接测量拉力值和每只千斤顶单独控制的方法,使张拉值的误差小于0．5%；本系统适用于轨枕预应力张拉的生产控制,具有可靠性好、控制精度高、开发周期短和成本低廉等优点。     

材料自动分拣系统的设计与研究

为解决人工分拣货物劳动强度大、效率低等缺点,本文以PLC为主控制器,结合气动装置、传感器、位置控制等技术,运用梯形图编程,实现对铁块、铝块及蓝色、黄色两种塑料块共四种材料的自动分拣。系统具有自动化程度高、运行稳定、易控制的特点。并可根据不同对象,稍加修改本系统即可实现要求。     

基于LabVIEW的最小二乘法校正在控制中的应用

在自动控制系统中传感器的非线性特性和测量的准确性直接影响设备的控制精度,尤其是针对特殊测量而设计的传感器需要有自动校准功能以提高测量的准确性。工业自动化领域对设备级的控制大量采用可编程逻辑控制器PLC进行控制,然而PLC通常不具备非线性传感器自动校准所要求的数据计算能力。采用PLC同时采集被校准传感器的输出值和标准传感器的输出值,再将2个传感器的输出值传给LabVIEW上位机。基于LabVIEW设计的非线性传感器校正仪采用回归分析技术,应用最小二乘法原理,上位机对传感器的输出值进行拟合,得到满足精度要求的最佳拟合方程及最佳拟合系数。通过LabVIEW上位机与PLC的数据通讯,LabVIEW上位机将拟合系数回传给PLC,PLC利用拟合系数实现对被校传感器的校正。     

一款AGV磁导航传感器的设计

在工业自动化的发展过程中,AGV（自动导引车辆）广泛投入使用,目前应用较广泛的导航方式之一是磁条导航,它具有对环境要求低、安装简单、易维护、成本低等优点。设计了一款AGV磁导航传感器,该传感器以ARM Cortex-M3为核心、RS232C线驱动和磁导航模拟前端设计硬件实验平台,实时采集磁导航信号,采集到的信号通过对数-双曲正切函数的鲁棒自适应滤波算法,减小AGV行驶过程中的偏差,在C/OS Ⅲ微型操作系统进行任务循环调度,通过人机交互界面观测传感器实时状态,对AGV的运行轨迹进行修正。根据实验数据和仿真结果表明：使用该磁导航传感器的AGV行驶偏差较小,车身更加平稳。     

汽车消声器气密检测设备的设计

针对目前消声器气密性检测的水浸式检测法存在速度慢、效率低、消声器表面易产生锈蚀,影响消声器的品质等不足,开发出一款新的消声器气密检测设备。设备由机械传动、气动控制和PLC控制3大系统组成,设计时充分考虑现场使用要求,采用机、电、气一体化设计,选用三菱FX2N系列的PLC作为控制器,通过磁性传感器、压力传感器等元器件为PLC采集输入信号,再通过PLC程序控制气动元件实现汽车消声器的气密检测。设备具有手动、自动、故障报警和显示等功能,提升了设备工作效率,也方便了设备的检修和维护。     

PLC在温控系统中的应用

本论文详细介绍了一种使用PLC对加热炉温度进行控制的方法。PLC作为核心控制单元,负责对传感器温度信号的采集,通过PID算法不断地对加热炉温度进行调整,最后使加热炉温度达到动态的平衡。同时,PLC负责接收上位机控制指令,并将实时采集数据送入上位机进行显示、存储等。     

松下PLC在柔性制造系统设备控制中的应用

底层设备分系统是柔性制造系统(FMS)系统中的一个重要组成部分,主要包括:堆垛机、运输小车、机器人、数控机床等。为了实现计算机(PC)对FMS底层设备的控制,针对松下PLC串行通信协议和VC++串行通信方法,在无锡职院FMS二期系统中,应用FP0PLC成功对数控机床、运输小车(AGV)等底层设备进行控制,给出了系统开发流程。     

PLC控制的立体仓库教学模型

本设备主要以PLC编程练习及位置控制的上微机监控练习。通过传感器信号采集,PLC编程,实现对步进电机及直流电机进行较复杂的位置控制及时序逻辑控制等功能。     

立体仓库模型的软件设计

该论文介绍的立体仓库模型的软件设计,其电气控制采用的是松下电工生产的FP0型可编程控制器（PLC）、步进电机驱动电源模块、开关电源、位置传感器等器件组成。通过传感器信号采集,PLC编程,实现对步进电动机及直流电机进行较复杂的位置控制及时序逻辑控制等功能。     

优化的模糊决策算法在多自动引导车调度问题中的应用

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。     

箕斗定重装载系统的设计应用

介绍了以压力传感器作为称重元件，以PLC作为控制核心所组成的箕斗定重装载系统。经现场使用证明，工作可靠，精度高，为矿井高效、安全生产起到了重要作用。     

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。     

基于离散时空网络的多自动引导车路径规划问题

针对多AGV（automatic guided vehicle）在仓储物流搬运系统中的巷道拥堵问题,提出一种规避拥堵的系统优化策略,将产生的AGV拣货路径作为约束生成后续AGV运行轨迹。对仓库相邻节点赋予时间链接,构建时空网络地图,在此环境建立基于离散时空网络的考虑拥堵的路径优化模型,并设计了时空网络与SA(simulated annealing)相结合的全局优化算法ST-SA(space time simulated annealing) 以求解该模型,通过仿真实验对模型及算法的有效性进行验证。实验结果表明：系统优化策略可以对AGV路径规划过程进行控制与优化,ST-SA能够很快搜索到合理、高效的AGV拣货路径方案,缩短AGV在巷道的作业时间,避免了多AGV在智能仓储系统中的碰撞及拥堵。     

现代制造车间AGV导航与控制的研究

本文通过分析对比AGV各种导航控制方式以及和制造车间环境相结合,得出适宜现代制造车间的AGV导航和控制方式。