激光导引AGV模糊控制技术研究.pdf

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1、激光导引AGV模糊控制技术研究吴焱明王秋杰伍斌赵韩合k／~．z-业大学合肥230009摘要：以工业实用型激光导引AGV为研究对象，根据其实际行走时的特点，分析了激光导引AGV路径误差形成的原因，对AGV的模糊控制技术做了进一步研究。根据AGV行走速度调整模糊比例因子，并将具有预测效果的微分思想融入到常规模糊控制中，设计了一种新的模糊预测控制算法。经过大量实验证明，该控制算法与常规模糊控制算法相比，可以显著提高AGV高速行走时路径跟踪的快速性和平稳性。关键词：激光导引AGV；路径跟踪；模糊控制；预测算法

2、中图分类号：TH242文献标识码：A文章编号：1001—0785(2011)02—0074—04Abstract：ThispapertakestheindustrialapplicablelaserguidedAGVasthestudyobject，analyzesthecausesofthepathenl0rofthelaserguidedAGVandperformsfurtherstudyfortheAGVfuzzycontroltechnologyinaccordantewiththechara

3、cteristicsofthelaserguidedAGVwhenitisrunning．ThispaperadjuststhefuzzySCalefactorsinacc0rdancewiththeAGVtravelspeed．putsthedifferentialideawiththepredictedeffectintotheconventionalfuzzycontrolalgorithmandde—signsanewfuzzypredictivecontrolalgorithm．Experi

4、mentalresultsdemonstratethat，comparedwiththeconventionalfuzzycontrolalgorithm，thiscontrolalgorithmcanimprovetherapidityandstabilityofthepathtrackingwhentheAGVistravel—lingatahighspeed．Keywords：laserguidedAGV；pathtracking；fuzzycontrol；predictivealgorithm

5、在实际工作时的特点，对文献[5]中的模糊控制0引言方法做进一步研究，以得到更好的控制效果。自动导引车(AGV，AutomaticGuidedVehi—1AGV路径误差分析cle)是一种轮式移动机器人，其控制和运行机制是典型的非完整约束系统，此外还受很多不确定本文所研究的AGV是单轮驱动型后叉式因素的影响，因此如何控制AGV使其快速准确地AGV，其前轮既是驱动轮又是转向轮，分别由1个实现路径跟踪是个难点。模糊控制方法具有鲁交流伺服电机控制。AGV产生路径误差主要有2棒性和稳定性好的特点，适用于复杂的非线

6、性系方面的原因，一是系统误差，如激光导航定位装统的控制，是AGV路径跟踪最常用的方法之一。置的系统误差、车轮不规则造成的误差、各传动文献[2]以差速驱动式AGV作为研究对象，提减速装置之间的误差等。此类误差呈现出一定的出以模糊预测控制的算法对AGV全局跟踪，仿真规律性，一般不能完全消除，可将设备整体性能和实验结果验证了算法的有效性；文献[3]以差调到最佳状态或者进行误差补偿以最大限度减小动式移动机器人为研究对象，设计了分阶段模糊系统误差。二是AGV在行走过程中，由于车轮与控制器，在跟踪的趋近和稳定阶段

7、采用了不同的地面之间发生滑动而产生的误差，其随着AGV的模糊参数，获得了较好的效果。但大部分学者对行走而积累，最终导致AGV的实际行走路径与设AGV的控制研究局限于通过对AGV进行建模仿真定路径发生偏移。此类误差只能通过合适的控制或者通过实验型的AGV对控制算法验证，着重于算法来减小或消除。理论研究。本文针对文献[4]中的工业实用型激AGV的路径误差分为方位角误差e和位置误光导引AGV(以下简称AGV)控制系统，根据其差e2种，其中e可分解为AGV行走速度方向的安徽省数字化实验重点建设项目．——74．

8、-．-——《起重运输机械》2011(2)0000oO切向位置误差e和法向位置误差e。。根据经验，对于AGV的常规模糊控制在高速行走时控制方位角误差e和法向位置误差e可通过AGV前轮精度低的问题可考虑从2方面进行改善’：的转向角来调整；切向位置误差e可通过AGV1)根据AGV行走速度的大小改变比例因子运行速度来调整。由于AGV路径跟踪精度主。由于AGV采取的是一种定时采样控制，采样周期是一定的，故在不同的行走速度下，AGV的要受方位角误差e。和法向位置误差