磁导航AGV控制系统的设计与实现_郑炳坤

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1、专题研究文章编号：1001-9944(2014)03-0006-05磁导航AGV控制系统的设计与实现郑炳坤，赖乙宗，叶峰（华南理工大学机械与汽车工程学院，广州510640）摘要：为保证磁导航AGV控制系统的可扩性与稳定性，提出一种基于CAN总线的控制系统，其硬件架构以嵌入式工控机为核心，通过CAN总线挂接多个控制外围设备的ARM处理器。重点给出了系统运动控制器与监控管理系统的实现方案。基于中断任务调度模式实现了运动控制器，由模糊自整定PD调节器来改良AGV的动态跟踪行为；监控管理系统包括六种交互模块，其发送与接收通信过程通过适时线程挂起与逐步接收匹配操作来协作完成。经现场实测，AGV工作稳定可

2、靠，跟踪效果良好。关键词：自动导向车；磁导航AGV；控制系统；监控管理系统；运动控制器中图分类号：TP24文献标志码：ADesignandImplementationoftheMagneticNavigationAGVControlSystemZHENGBing-kun，LAIYi-zong，YEFeng（SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China）Abstract：Toguaranteescalabilityandstabilityofthe

3、magneticnavigationAGVcontrolsystem，acontrolsystemwasbuiltbasedontheCANbus.Thesystem’shardwarearchitecturewasformedbyembeddedindustrialcomputersatitscore，andthroughtheCANbusconnectsseveralARMprocessorsthatcontroltheperipherals.Itfocusesonthesolutionstothemotioncontrollerandmonitoring&managementsystem

4、.Themotioncontrollerwasfacilitatedwiththeapplicationoftheinterrupttasksschedulingmodel，andtheAGV’sdynamictrackingperformancewasimprovedbytheself-tuningPDcontroller.Themonitoringandmanagementsystemwasmadeupofsixmutualmodules，andittransmitsandreceivesmessagesthroughthreadsuspendinginpropertimeandthema

5、tchingoperationsofreceivinggradually.Accordingtopracticaltesting，theAGVsystemworkswellandpossessesagoodtrackingperformance.Keywords：automatedguidedvehicle（AGV）；magneticnavigationAGV；controlsystem；monitoringandmanagementsystem；motioncontroller[1][3]自动导向车AGV是现代物流系统自动化、柔单、成本低、且抗干扰能力强，可在各种环境下工性化及智能化的关键设

6、备，研究AGV的相关技术作，应用最为广泛。意义重大。导航系统为AGV核心组成部分，目前常AGV的导航控制系统根据其控制核心不同主见的AGV导航方式主要有视觉导航、激光导航与要有采用单片机、可编程控制器PLC与嵌入式工控[2][4]磁导航，视觉导航由于易受环境影响其适应性差，机等方案。单片机与PLC控制系统具有低功耗且[5]激光导航的硬件成本较高，磁导航则不仅控制简控制简单等优点，但可扩展性较差。相比之下，嵌收稿日期：2013-10-25；修订日期：2013-11-06基金项目：广东省精密装备与制造技术重点实验室（PEMT1203）；广东省产学研重大专项（2012A090300013；2012B

7、011300055）作者简介：郑炳坤（1990—），男，硕士研究生，研究方向为机器人技术；赖乙宗（1972—），男，博士，讲师，研究方向为嵌入式系统设计；叶峰（1972—），男，博士，副研究员，研究方向为嵌入式系统设计与机器视觉。6Automation＆Instrumentation2014（3）专题研究入式工控机带有多种硬件接口，有利于系统功能扩于检测特殊命令触发信号。导航轨道由连续磁带组展，方