一种基于分数阶pid直流电机调速agv控制系统

《一种基于分数阶pid直流电机调速agv控制系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2017年2月1日现代电子技术Feb.2017第40卷第3期ModernElectronicsTechniqueVol.40No.3127doi：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2017.03.035一种基于分数阶PID直流电机调速的AGV控制系统吕毅，戚志东（南京理工大学自动化学院，江苏南京210094）摘要：为设计一种低成本、抗干扰、稳定可靠的AGV，提出一种基于磁带导航的AGV系统。采用Megawin公司的80C51单片机为控制核心，以并排对称设计的霍尔传感器实现循迹和

2、纠偏，红外光电传感器实现避障，并采用上位机对其进行监控。为达到AGV电机调速的稳定性与实时性，采用分数阶PID算法进行控制，通过Matlab软件进行建模与仿真，验证其可行性。最后，经实际应用场合验证，AGV小车具有抗干扰能力强，避障精度高，运行稳定安全等优点。关键词：AGV；电磁导航；红外避障；分数阶PID中图分类号：TN919⁃34；TP2文献标识码：A文章编号：1004⁃373X（2017）03⁃0127⁃04AGVcontrolsystemforDCmotorspeedcontrolbas

3、edonfractionalorderPIDLÜYi，QIZhidong（SchoolofAutomation，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China）Abstract：Inordertodesignalow⁃cost，anti⁃interference，stableandreliableAGV，anAGVsystembasedonmagneticnavigationisproposed.Thesinglechip8

4、0C51madebyMegawinCompanyistakenasthecontrolcoreofthesystem.TheHallsen⁃sorwithsymmetricaldesignisusedtorealizethetrackinganddeviationrectification.Theinfraredphotoelectricsensorisadoptedtoavoidtheobstacles.Thehostcomputerisemployedtomonitorthesystem.I

5、nordertorealizethestabilityandreal⁃timeperfor⁃manceoftheAGVmotorspeedcontrol，thefractionalorderPIDalgorithmisusedtocontrolthespeed.ThecontrollerwasmodeledandsimulatedwithMatlabsoftwaretoverifyitsfeasibility.TheAGVhastheadvantagesofstronganti⁃interfer

6、enceability，highprecisionofobstacleavoidance，stableandsafeoperation，whichwereverifiedbytheactualapplication.Keywords：AGV；electromagneticnavigation；infraredobstacleavoidance；fractionalorderPID定性和响应的及时性是衡量其质量好坏的重要标志，所0引言以对其调速控制的研究具有重要意义。传统PID由于AGV（自动导引

7、运输车）是指装有电、磁、声、光等导结构简单，控制效果及稳定性好，在工业控制中得到广引传感装置，能够按照设定的导引路径自动行驶，并根泛应用。但是随着智能车的发展，在高速情况下要求快[1]据实际应用配备有移载、视频监控等功能的运输车。速跟踪目标轨迹，传统PID的控制效果也并不理想。分AGV具有运输效率高、节能、工作可靠、能实现柔性运数阶PID控制将传统PID控制扩展到了分数阶领域，比输、使用灵活、无公害等许多优点，已广泛应用于许多领传统PID控制器多2个自由度，即积分和微分项的阶次，[2][4]域。

8、因而它具有更大的调节范围。文献[5]建立了系统的AGV的导引传感装置被称为AGV之“眼”，是AGV分数阶数学模型并设计了分数阶PID控制器，取得了比能够完成精确导引的基石。常用的导引方式有电磁导整数阶数学模型和控制器好的系统性能。文献[6]将分引、红外导引、磁带导引、光学导引、激光导引、图像识别数阶PID控制器用于伺服电机控制中，取得了良好的效[3]果。因此本文将采用分数阶PID实现AGV电机调速。导引、GPS导引等。考虑到光学引导传感器对周围的光线环境要求较高以及光带易磨损，易落灰等因素，本1