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1、四轮差动驱动型AGV嵌入式运动控制器设计与研究宋立博李劲松费燕琼四轮差动驱动型AGV嵌入式运动控制器设计与研究宋立博李劲松费燕琼上海交通大学,上海,200240摘要:设计了前两轮从动、后两轮差动驱动的四轮底盘结构AGV。在考虑非完整约束和轴承摩擦力的基础上,结合牛顿力学方法和矩阵分析方法建立了以运动速度和转弯角速度为状态变量的AGV非完整状态空间方程;使用全状态反馈的极点配置法建立了运动控制方程,采用DS87C520和PSD813F2设计了其嵌入式运动控制器。仿真和实验证明了非完整状态空间方程、运动控制方程和嵌入式运动控制
2、系统的可靠性、实时性和稳定性。关键词:自动导引车(AGV);状态空间;非完整约束;嵌入式系统;极点配置法中图分类号:TP2421文章编号:1004132X(2008)24290305DesignandResearchofEmbeddedControllerofan4-wheelDifferentialDriveAutomateGuidedVehicleSongLiboLiJinsongFeiYanqiongShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai,200240Abstract:AnAGVo
3、ftwofrontpassivewheelsandtworeardifferential-drivenwheelswasdesigned.ThenonholonomicstatespaceequationsintheflexiblemodewasobtainedwiththeNewtonmethodandthematrixanalysismethodtakingthenonholonomicconstraintsandthefrictionforceofthebearingsintoaccountandconsideringthemot
4、ionspeedandtheturningvelocitytobeasthestateparameters.Meanwhile,themotioncontrolequationwasdesignedwiththefullstatefeedbackpoleplacementmethod,andtheembeddedcontrolsystemoftheDS87C520controllerandthePSD813F2chipswasalsodeveloped.Thereliability,real-timeandrobustqualities
5、ofthenonholonomicstatespace,andtheembeddedcontrolsystemwereapprovedandvalidatedwiththesimulationandtheexperiments.Atlast,someconclusionsweredrawn.Keywords:automaticguidedvehicle(AGV);statespace;nonholonomicconstraint;embeddedcontrolsystem;poleplacementmethod0引言子技术的发展,自动
6、导引车(automaticguided随着计算机技术、网络技术、通信技术、微电vehicle,AGV)的可靠性、安全性和智能性日益提高。同时,各种现代控制方法的应用直接促进了收稿日期:20070918修回日期:20080902AGV在机械加工、自动化装配、物流等各个领域基金项目:国家自然科学基金资助项目(50775145)[4]LiuXinjun,TangXiaoqiang,WangJinsong.ANovel[9]张志涌.精通MATLAB65版[M].北京:北京航2-DOFParallelMechanismBased
7、DesignofaNew空航天大学出版社,2003.5-AxisHybridMachineTool[C]//Proceedingsof[10]WangJJ,LiangSY,BookWJ.ConvolutionAnalIEEEInternationalConferenceonRoboticsandAuysisofMillingForcePulsation[J].ASMEJournaltomation.Taipei,2003:39903995.ofEngineeringIndustries,1994,116:1725.[5]范钦
8、珊.材料力学教程[M].北京:高等教育出版[11]HeikkalaJ.DeterminingofCutting-forceCompo社,1996.nentsinFaceMilling[J].Journa
