自动导航小车的路径规划与控制研究

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1、论文题目：专业：硕士生：指导教师：自动导航小车的路径规划与控制研究控制理论与控制工程李玉侯媛彬摘要(签名)奎玉(签名)拿邀：叫自动导航小车(AutomaticGuidedVehicle—AGV)是指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿指定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种运载功能的运动小车，是自动化物流系统中的关键设备之一。路径规划是自动导航小车研究中的一个关键技术。因此，如何设计出一种误差小、动态相应快且能适应多种复杂环境的控制系统是十分重要的。论文首先介绍小车的外形、内部结构及使用说明并分析导航小车的结构特点；阐述导航小车的导引介质；以导航小车在立体仓库中的应用为例，说明小

2、车在实际中的应用；在导航小车与路径的相对运动关系的基础上建立运动学模型，并分析导航小车驱动系统的动、静态特性，通过对系统的辨识得到驱动系统的传递函数，从而建立被控系统的路径规划总体流程。其次，分析几种算法，运用到自动导航小车的路径规划中，发现将蚁群算法应用于小车路径规划可以更好的控制小车完成其运动控制功能。基于蚁群算法的路径规划是根据蚂蚁特有的控制自身的能力，搜索算法从而寻找优化路径。由实验结果表明：小车根据环境信息和操作器模型的信息计算出来的蚁群算法的无碰撞操作路径，是一条由起点到终点的最优路径。最后，还设计并制作模拟AGV运动的语音控制小车，由语音控制小车行进前进、后退、左转、

3、右转、倒库等动作，外加两个反射式红外传感器实时监控小车的行进范围，防止小车在行使过程中越界。完成语音识别控制软件的设计，改装小车的硬件，由语音小车的运动验证设计。关键词：蚁群算法；路径规划；搜索；无碰撞；语音辨识；声控小车研究类型：应用研究Subject：StudyingofPathProjectingandControlofAGVSpecialty：ControlTheoryandControlEngineeringName：LiYuInstructor：HouYuanbinABSTRACT(Signature)(Signature)么i磁AGV(AutomaticGuidedV

4、ehicle)isavehiclethatequippedelectromagneticoropticaldevices，andcanmoveontheprescriptiveroutesautomatically．Atthesametime，ithassafetyprotectionsystemandloading&unloadingsystem．ItisoneofthemostimportantequipmentinsomeLogisticorMaterialFlowsystem．Pathprojectingisthekeytechniqueamongtheresearches

5、oftheAGV．Itisveryimportanttodesignacontrolsystemthathasthefollowingcharacteristics：smalltrackingerror,quickdynamicresponseandadaptabilitytocomplicatedcircumstances．Firstly,Carshape，internalstructureandtheusagespecificationoftheCarareintroduced．Thestructuralcharacteristicsaleanalyzedandthenavig

6、ationmediumisintroduced．Byanalyzingtheapplicationofnavigationcarinthree—dimensionalwarehouseasanexample，theactualapplicationisdiscussed．ThenamotionmoduleiSestablishedbasedontherelativemotionrelationshipbetweennavigationcaranditspath．Byanalyzingthestaticfeatureanddynamicfeatureofdrivingsystem，d

7、rivingsystemidentifyisfinishedandthetransferfunctionisobtained．Furthermore，thegeneralpathprojectingofthecontrolledsystemisestablished．Secondly,severalalgorithmsareanalyzedtoapplytheminpathprojectingofAGV．Ittumedoutthattheantcolonyalgori