电磁导向式差速型自动导向车导向控制仿真系统
自动导向车的应用原理
自动导向车的应用原理概述自动导向车(AGV)是一种能够自主导航、避开障碍物并进行货物运输的智能设备。
AGV在物流、仓储和生产领域得到广泛应用,大大提高了生产效率和工作安全性。
本文将介绍AGV的应用原理和工作流程。
AGV的应用原理AGV的应用原理包括导航系统、感知系统和控制系统三个方面。
下面将详细介绍各个方面的工作原理。
导航系统AGV的导航系统是AGV能够自主导航的核心。
导航系统通常采用激光、红外线或者视觉导航等技术。
其中,激光导航是最常用的一种技术。
激光导航系统通过激光传感器扫描环境,生成环境地图,并通过算法进行路径规划,以实现自主导航和定位。
感知系统AGV的感知系统用于感知周围环境,包括检测障碍物、识别货物和判断工作环境等功能。
感知系统通常包括摄像头、超声波传感器、红外线传感器等传感器。
通过实时采集和分析传感器数据,AGV能够智能地避开障碍物、准确地识别货物,并根据环境变化做出相应的动作。
控制系统AGV的控制系统是AGV的大脑,用于实现对AGV的控制和调度。
控制系统通常由主控制器、电机控制器和通信模块组成。
主控制器负责接收导航系统和感知系统的信息,根据预设的算法对AGV进行控制和规划路径。
电机控制器用于控制AGV的电机,实现运动控制。
通信模块用于与其他设备进行通信,如与仓库管理系统进行数据交互。
AGV的工作流程AGV的工作流程可以概括为以下几个步骤:1.初始化:AGV开始工作之前,需要进行初始化,包括地图加载、路径规划等工作。
2.导航:AGV通过激光导航系统进行定位,并根据路径规划算法确定行驶路径。
3.感知:AGV通过感知系统实时感知周围环境,包括检测障碍物和识别货物等。
4.控制:AGV根据导航系统和感知系统的信息,通过控制系统实现对AGV的控制和调度。
5.货物运输:AGV根据任务指令,准确地识别货物,并将货物从起始位置运输到目标位置。
6.通信:AGV通过通信模块与其他设备进行数据交互,如与仓库管理系统进行货物追踪和状态更新。
AGV数学模型的建立及控制分析
l( + 口
R
)
忐
忐
由于 2电机 的参数 相 同 ,所 以令
( 8 )
( 9 )
在 AC E 中 D
t n 。CE =t n - D a aa E
=
L R m k =k k ( 0 ) = =T ,L R=  ̄ 6 r
假 设 △ 是 一段 很 短 的时 间 ,此 时 的偏 移 角 为
D 的 2倍 ,所 以 图 5的 模 型 更 适 用 于 弯 道 行
若 V 和 V 在该时间段 内大小方向均没有发生 改 变 ,则 △ 也 足够 小 ,有
Ao , l
由此可 得 A V左 右 2驱 动 轮 的线 速 度 与 电机 G 控 制 电压 的关系 为
tn a 在 AA O B中
.
㈩
忐
() 1 0
忐 n
D
—
—
( 1
0 引 言
自动导 引 车 A V ( uo t uddV h l) G A t e G ie e i e ma d c 是 一 种无 人 驾 驶 搬 运 车 ,是 应 用 日益 广泛 的 一 种
自动 化 物料 搬 运设 备 ¨。它 可 以按 照 监 控 系 统 下
达 的指 令 ,根 据 预 先 设 计 的 程 序 及 车 载 传 感 器
1 3 AG 传 递 函数与 结构 图 . V 对 式 ( ) 和式 ( ) 进行 拉式 变换 得 3 4
相等 ,即 U =U =U 。 c
A V在 运行 中受 到 外 部 扰 动会 出 现 偏 离 规 定 G 行驶 方 向 的 情 况 ,即 出 现 偏 移 距 离 和 偏 移 角 度 。
b ss te m o e ’ S d n m i tu t e fg r s d d e The M alb—i l to ft e m o l p n lo yse i c rid a i h d l y a c sr cur u e i e uc d. i ta smu ai n o h de’ o e o p s tm s a re S o t O t tt e ain bewe n i p t n ut t fa o tc g de e ce sfg r d o t u S ha her l t t e n u sa d o puso utma i ui d v hilsi u e u ,wh c st e s me a he p e o i i h i h a st r — d ce es ls I d to i td r ut. n a di n, t e ma c i g c nr l l o t i h r h n o to ag r hm fa o tc u d d v h ce s de in d O s t c nto h i o utma i g i e e il s i sg e S a o o r lt e
差速转向的农用自动引导小车控制系统设计_尚婕
用 AGV 控制系统. 针对目前电磁导引式 AGV 的导引线上的信号频率都是固定的情况,提出了一种可编程导引系统,可任
意更改导引线上的导引频率,使 AGV 的控制更加灵活. 航向控制采用计算量小的分区 PID 算法,提高了 AGV 行走精度. 设
计的差速转向的农用 AGV 已经成功应用于某试验田.
关键词: 自动引导小车; 差速转向; 分区 PID; 控制系统
( School of Electronic and Information,Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang Jiangsu 212003,China)
Abstract: As a common platform for agricultural operations,agricultural automatic guided vehicle( AVG) is a kind of robert that is particularly designed for a specific application environment. It is very important in agricultural automation. According to the characteristics of agricultural AGV,a kind of differential turning agricultural AGV control system is designed based on ARM7 core and embedded μC / OS-II operating system. For the current,the signal frequency of electromagnetic guidance line is fixed. A programmable guidance system is put forward and implemented. It can guide any changes to the guide line frequency and bring more flexible control of AGV. Heading control by PID partitioning algorithm is used to improve the accuracy of AGV travel. The design of differential steering agricultural AGV is applied to test field successfully. Key words: automatic guided vehicle; differential steering; partition PID; control system
电磁脉冲阀分类
电磁脉冲阀分类1. 引言电磁脉冲阀是一种常见的控制元件,广泛应用于工业自动化系统中。
它通过控制电磁力的作用,实现对流体介质的开关和调节。
本文将对电磁脉冲阀进行分类,包括两个主要方面:结构分类和工作原理分类。
2. 结构分类电磁脉冲阀的结构可以分为多种类型,下面将介绍其中的几种常见结构。
2.1 单向电磁脉冲阀单向电磁脉冲阀是最基本的电磁脉冲阀结构,它由电磁铁、阀芯和阀体组成。
当电磁铁通电时,产生的电磁力使阀芯与阀体之间的密封面分离,流体介质得以通过。
当电磁铁断电时,弹簧力将阀芯重新压紧到阀体上,实现关闭状态。
2.2 双向电磁脉冲阀双向电磁脉冲阀在单向电磁脉冲阀的基础上增加了一个阀芯,使其能够实现双向流动。
当其中一个阀芯打开时,另一个阀芯关闭,实现了流体介质的单向流动。
当两个阀芯都关闭时,流体介质停止流动。
2.3 多通道电磁脉冲阀多通道电磁脉冲阀是指具有多个通道的电磁脉冲阀,可以同时控制多个流体介质的开关和调节。
它通常由多个单向电磁脉冲阀组合而成,每个通道独立控制。
2.4 比例电磁脉冲阀比例电磁脉冲阀是一种可以根据输入信号的大小,调节流体介质的流量的电磁脉冲阀。
它通过改变电磁铁的通电时间来控制阀芯的开启程度,从而实现对流体介质流量的精确调节。
3. 工作原理分类电磁脉冲阀的工作原理可以分为两类,下面将介绍其中的两种常见原理。
3.1 直动式电磁脉冲阀直动式电磁脉冲阀是指电磁铁直接作用于阀芯的一种电磁脉冲阀。
当电磁铁通电时,产生的电磁力直接作用于阀芯,使其与阀座分离,流体介质得以通过。
当电磁铁断电时,弹簧力将阀芯重新压紧到阀座上,实现关闭状态。
3.2 导向式电磁脉冲阀导向式电磁脉冲阀是指电磁铁通过改变阀芯的导向来控制流体介质的流动的一种电磁脉冲阀。
当电磁铁通电时,改变阀芯的导向,使流体介质得以通过。
当电磁铁断电时,阀芯的导向恢复到原来的状态,实现关闭状态。
4. 应用领域电磁脉冲阀广泛应用于各个领域,下面将介绍其中的几个典型应用。
物流仿真系统实验
一、实验目的和要求(一)实验目标本实验课程是物流管理专业实践类课程,具有较强的操作性,是物流专业的学生需要掌握的重要内容之一,运用仿真软件构建系统仿真模型,有助于学生加深对物流系统的结构、功能以及物流系统分析与优化等方面知识的了解,对学生物流行业的认知及其实务操作具有指导作用。
通过仿真软件的操作,加速学生对专业知识的理解与基本技能的应用,提高学生在专业学习的主动性,思考能力,有助于提高学生解决实际问题的能力。
(二)实验要求1、对物流系统仿真理论知识有比较全面的了解。
2、熟练操作实验指定软件RaLC乐龙软件。
3、掌握部件生成器、分拣、分流装置、入库和出库控制设备的参数设定、系统运行状态显示以及仿真模型的视频输出方法、初级作业指示文件的制作等基本仿真操作方法.4、掌握如何根据实际单证数据进行现实模拟,如何利用仿真软件的分析和优化功能对系统进行分析和优化。
本实验课程是一种综合性的实验,以实验室模拟操作为主,教师课前做好实验设计,模拟实际操作环境,明确每次实验的内容及目的,紧密结合理论教学内容。
每个实验项目结束要求学生撰写实验报告。
所有实验项目结束后要求撰写一份实训总结报告。
本实验以教师指导和学生练习相结合的方式进行。
指导教师在本实验的每个环节中首先进行实验讲解和实验指导,然后学生自己在实验室中进行模拟操作。
实验以集中指导和学生分散练习相结合的形式进行。
二、实验内容本实验教程共分三篇:第一篇主要介绍物流系统仿真的基本知识和目前常用的几种仿真软件。
第二篇为基础实验部分,主要介绍如何运用RaLC(乐龙)仿真软件“RaLC-Pro”构建物流配送中心的演示模型,共分为7个实验,由简及繁。
第三篇为高级实验部分,介绍如何利用RaLC(乐龙)仿真软件“RaLC-Brain”构建物流配送中心的模拟模型。
具体实验内容如下:实验一:分拣、分流功能模拟通过对通过型物流中心的例子来学习了解分拣、分流的控制方法,了解模型中的部件生成器、传送带、部件消灭器、智能人、笼车等设备的功能和特点,加深学生对分流点的设置规则及控制方法的掌握,并对通过型物流中心有一个整体的了解.实验二:仓储型物流中心模拟通过对仓储型物流中心模型的构筑,学习了解自动立体仓库、装货平台、卸货平台、传送带、机器人、托盘供应器等设备的功能特点,加深对托盘上货物的堆码规则及控制方法的了解,并对仓储型物流中心有一个更深刻的认识。
城轨概论1-2(2)
A.直流电机 B.交流电机 C.直线电机 2.单轨的线路是( )
A.地面线 B.高架线 C.地下线
按悬浮机理分为常导电磁悬浮和超导电动铁有同性相斥和异性相吸两种形式, 磁悬浮列车也有两种相应的形式:一种是 利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行 系统的磁悬浮列车;另一种则是利用磁铁 异性相吸原理而设计的电动力运行系统的 磁悬浮列车。
(1)同性排斥原理
异性相吸原理
1.2 城市轨道交通的类型 (2)
上节回顾
一、城市轨道交通的主要类型 城市轨道交通主要有7类:地铁、轻轨系统、单轨 交通、有轨电车、磁悬浮系统、自动导向轨道系 统、市域快速轨道系统
二、地铁及其应用 地铁概念、运量(3-6万人次/h)、优缺点、施工 方式
三、轻轨系统及其应用 概念、运输能力(1-3万人次/h 中运量)及特点
不同类型的城市轨道 交通系统
学习目标
了解城市轨道交通其余五大类的定义 了解各类城市轨道交通的区别和应用
1.概述
一、单轨交通
单轨又称独轨,指通过单一轨道梁支撑车厢并提 供导引作用而运行的轨道交通系统。
跨座式
悬挂式
重庆跨座式单轨交通
悬挂式单轨列车
日本神奈川湘南的 悬挂式单轨列车
2.特点
轨道大小 —— 采用一条大断面轨道,车体比轨道宽 线路架设方式 —— 高架线 导向方式 —— 导向轨导向 客流量 —— 中容量 运行速度 —— 可达30~35Km/h 车轮材料 —— 橡胶轮 轨道材料 —— 跨坐式:预应力混凝土制作
最早(1963年)出现在美国,曾被称为“水平电 梯”、“空中巴士”、“快速交通”,后来,日 本和法国进行了进一步改造和发展
城市轨道交通概论课本总结
《城市轨道交通概论》知识点梳理第一章绪论1。
1城市轨道交通的概念与特点1.城市轨道交通的定义:采用专用轨道导向运行的城市公共交通客运系统.2.城市轨道交通的分类:地铁系统、轻轨系统、单轨系统、有轨电车、磁浮系统、自动导向系统、市域快速轨道交通系统。
3。
城市轨道交通的优缺点优点:①容量大②运行准时快速③能耗低④安全性高⑤无污染⑥用地省缺点:①城市轨道交通建设投资巨大②运营成本高昂,经济效益有限③建设周期长(一条线路的建设短则几年,长则可达十余年之久)④线路和车站均为永久性结构,一旦建成后基本没有调整的可能性。
4.了解轨道交通发展几个常识:⑴中国第一个修建地铁的城市:北京(1969)⑵世界第一个修建地铁的城市:伦敦⑶中国首条铁路—吴淞铁路⑷中国第一条自主建设的铁路—京张铁路⑸中国自建并保存下来的第一条铁路- 唐胥铁路⑹美国是世界上拥有地铁最多的国家。
(7)莫斯科地铁是世界上客运量最大的地铁.①线路运能,即交通容量,也就是线路输送客流的最大能力,其指标是断面单向每小时最大的乘客通过量。
②路权,指城市轨道交通运行线路与其他交通的兼容程度。
第二章城市轨道交通的类型2.1 概述城市轨道交通的分类:地铁、轻轨、单轨、现代有轨电车、自动导向系统、磁浮交通系统、市域快速轨道交通系统.2。
2地铁1.地铁的定义:轴重相对较重,单方向输送能力在每小时三万人次以上的城市轨道交通系统。
可以修建在地下或采用高架方式2.地铁的特点:①容量大②速度快、可靠性强③安全性高④准时⑤运输成本低⑥用地省(不占用城市土地) ⑦建设成本高⑧出行距离长,客运需求较大⑨污染少、噪声小(特点包含优缺点,其实回答轨道的特点)3。
地铁系统的基本车型为A型车、B型车、直线电机B型车(Lb型车)三种。
A型车车辆的基本宽度为3000mm(3m),B型车及直线电机B型车车辆的基本宽度为2800mm(2.8m)。
2。
3轻轨1。
轻轨的定义:轴重较轻,每小时客运量为1万—3万人次的轨道交通系统.2。
AGV磁导航设计方案
AGV搬运机器人设计方案AGV即自动导向小车(Automated Guided Vehicle)被作为搬运机器人广泛使用,应用于自动化仓储系统、柔性搬运系统和柔性装配系统等物流系统。
AGV 是以蓄电池作为电源,用某种导航方式控制其运行路线的自动化智能搬运设备。
AGV 具有良好的柔性和较高的可靠性,能够减少工厂对劳动力的需求,提高产品设备在运输中的安全性且安装容易,维护方便。
在AGV 的应用环境中,往往由多台AGV 组成自动导向小车系统,该系统是由AGV、导引系统、管理系统、通信系统、停靠工位以及充电工位等组成的自动化AGVs 系统。
AGVs 的上位机管理系统通过通信系统与系统内的AGV 通信,优化AGV 的作业过程、控制AGV 的运行路线、制定AGV 的搬运计划和监控AGV 的运行状态。
AGVs 易于和其他自动化系统集成,容易扩展。
1、AGV导引方式1)视觉导航视觉导引是在AGV 的运行路径上设置导向标线,通过装在AGV 上的摄像机系统动态地获取导向标线图像,计算AGV 相对于标线的距离和角度偏差,从而控制AGV 沿着标线运行的导引方式。
该种导引方式精度较高,路径变更容易,但对地面洁净度有一定要求,同时成本相对较高。
2)磁导航磁导航被认为是一项非常有应用前景的技术,主要通过测量路径上的磁场信号来获取车辆自身相对于目标跟踪路径之间的位置偏差,从而实现车辆的控制及导航。
磁导航具有很高的测量精度及良好的重复性,磁导航不易受光线变化等的影响,在运行过程中,磁传感系统具有很高的可靠性和鲁棒性。
磁条一旦铺设好后,维护费用非常低,使用寿命长,且增设、变更路径较容易。
2、AGV组成单元磁导航AGV 系统的技术构成如图1所示。
主要包括导向单元、驱动单元、车体、移载单元、供电单元、安全辅助单元,站点识别单元,通讯单元和主控单元。
其中导向单元、驱动单元和主控单元是AGV 技术的核心技术。
图1 磁导航AGV 系统技术构成图1)导向单元导向单元采用磁导航传感器,安装在AGV 车体前方的底部,磁导航传感器利用其内置的6个采样点,能够检测出磁条上方一定程度的微弱磁场,每一个采样点都有一路信号对应输出,当采样点采集到磁场信号时,该路信号就会输出低电平,而没有采集到磁场信号的信号输出则为高电平。
自动导向系统的名词解释
自动导向系统的名词解释自动导向系统是一种高度智能化的技术,它利用先进的传感器、计算机和控制器等设备,使车辆能够在没有人为操控的情况下自主导航和安全驾驶。
随着人工智能和物联网技术的快速发展,自动导向系统被广泛应用于各个领域,包括汽车工业、农业、物流和城市交通等。
从技术上讲,自动导向系统依赖于各种传感器来感知车辆周围的环境信息。
其中最关键的传感器是激光雷达、摄像头和超声波传感器。
激光雷达通过发射激光束并测量其返回时间来探测车辆周围的物体,从而实现环境感知和障碍物检测;摄像头则通过图像处理技术来分析道路标志、车道线和其他车辆等信息;超声波传感器则可以感知周围物体的距离和位置,以便车辆进行避障和安全驾驶。
除了传感器,自动导向系统还依赖于先进的计算机和控制器,通过实时的数据处理和算法优化,实现车辆的导航和控制。
自动导向系统的应用领域非常广泛。
在汽车工业中,自动驾驶技术已成为一个热门话题。
许多汽车制造商和科技公司都投入了大量的资源和人力来研发自动驾驶汽车。
通过自动导向系统,车辆可以实现自动驾驶和智能停车,提高行驶的安全性和效率,减少交通事故的发生。
此外,自动导向系统还可以应用于农业领域。
例如,自动驾驶拖拉机可以通过激光雷达和GPS技术来自动进行田间作业,如耕地、播种和喷洒农药等,提高农业生产效益。
在物流领域,自动导向系统可以应用于自动化仓储和物流系统,实现货物的自动化分拣和配送,提高物流效率和减少人工成本。
此外,城市交通领域也可以利用自动导向系统实现智能交通管理和交通流优化,缓解交通拥堵问题。
虽然自动导向系统在技术和应用方面取得了很大的进展,但依然面临着一些挑战和问题。
其中之一是安全性问题。
自动驾驶技术虽然可以减少人为驾驶错误和交通事故的发生,但由于系统的不确定性和复杂性,系统的安全性仍然是一个重要的问题。
此外,自动导向系统还面临着法律和道德的挑战。
例如,自动驾驶汽车在遇到紧急情况时如何做出决策,抉择生命的优先权,是一个需要仔细考虑和解决的问题。
认识城市轨道交通车站
为保证城市轨道交通车站上述各功能区能进行正 常运营,需要相应的设备配套,如自动售检票系 统、电梯及自动扶梯、环境控制系统、给排水系 统、车站低压照明系统、消防系统等,以满足各 功能区向乘客提供满意服务的要求。
对于城市轨道交通系统最常见的地下车站,其出 入口设置在地面,位置一般应尽量设于地面交通 车站、停车场附近,以形成较好的换乘组合,并 保证高峰时段客流通畅。地下车站的站厅一般设 置于地下一层,地下站台则设置于地下二层,地 面出入口、站厅、站台之间要设置快捷可靠的乘 降设备,如楼梯、自动扶梯等。
2.按位置分类 按车站所处位置不同,城市轨道交通车站可分为 地下车站、地面车站和高架车站。
地下车站的线路位于地下隧道中。其优点是与地 面交通完全分离,不占城市地面与地上空间,基 本不受地面气候影响。其不足之处在于需要较大 的投资、较高的施工技术、较先进的管理、完善 的环控、防灾措施与设备。运营成本较高,改造、 调整与维护比较困难。
4.消防系统 城市轨道交通车站涉及消防的系统有火灾自动报 警系统(FAS)、自动灭火系统、排烟系统及消 防水系统等。
当车站发生火灾时,FAS系统能够及时检测到火 灾的发生及发生地点,由该系统(或将信息传送 给BAS系统,由BAS系统联动)向自动灭火装置、 排烟系统和消防水系统发出控制指令,使这些设 备协调工作,迅速有效地进行灭火。
二、 城市轨道交通车站的分类 1.按运营特点分类 按运营特点分类,城市轨道交通车站可分为中间 站、区域站、换乘站、枢纽站、联运站和终点站。
(1)中间站仅供乘客上下车之用,功能单一, 是城市轨道交通路网中数量最多的基本站型。
(2)区域站又称为折返站,是设在线路中间可 供列车折返、开行区间列车的车站,站内有折返 线和设备。区域站兼有中间站的功能。 (3)换乘站是在两条或两条以上城市轨道交通 线交叉点上设置的车站,除了具有中间站的功能 外,更主要的是它还可以从一条线路上的车站通 过换乘设施转换到另一条线路上的车站。
自动导向小车控制系统
轻 I机 械
n曲 tn ut ciey d s7Mahnr I t
2 1 年第 2 02 期
已经应 用 于 当前 小 车 的 A D 还 留有 足 够 的 备 用 D、 A, A D D、 A接 口 , 方便 用户 自己扩展 功 能 。 小车 控制 系统 硬件 结 构 图如 图 3 。
运 行手动 控 制 程序
2 2 小 车控 制软 件介 绍 .
速度调节 I
J转 向 调 节
小 车控 制软 件 进 行 了模 块 化 设 计 。 主 函数 包
括行 走 路线 的确 认 , 路线 参数 的设 置 等 ; 主程 序 的执 行
由系统 复位 后 的键 盘 扫 描 开 始 , 时 自动 导 向车 处 于 此
rao a l a da vn e .[ h 7f . 1rf ] esn b n d a cd c , g 1 e. e i
Ke r s l iis uo t ud dv hc ;atm t uddahee A V) ywod : gsc ;a t i g ie e i e no ai a ie e i ( G o t ma c l e l
( G .B sdo 6bt i oo t l r hc cu igad s n o a t t al g ietecrcnrl ytm,e A V) ae na1 -i m c cnr l i i ldn ei f uo i l ud h a o t s r oew h n g ma c y o s e ky
自动 导 向小 车控 制 系统
黄 祥 源
( 常州轻 工职 业技 术 学 院 电子 电气工程 系 ,江 苏 常 州 236 ) 114
自动导向轨道特点
自动导向轨道特点自动导向轨道是一种用于控制和导航运动物体的轨道系统。
它具有以下特点:1. 自动控制:自动导向轨道是由计算机或其他自动控制系统控制的。
通过预先编程或传感器反馈,系统能够实时监测和调整物体的运动轨迹,以确保其按照预定的路径和速度进行移动。
2. 高精度:自动导向轨道系统通常具有高精度的定位和导航能力。
通过使用精密的传感器和算法,系统能够实时测量物体的位置和速度,并对其进行微调,以确保其准确地移动到目标位置。
3. 多功能性:自动导向轨道系统可以应用于各种不同的场景和物体。
它可以用于工业生产线上的物料搬运,也可以用于机场的行李输送系统,甚至可以用于自动驾驶车辆的导航。
这种多功能性使得自动导向轨道系统在各个领域都有广泛的应用。
4. 灵活性:自动导向轨道系统可以根据不同的需求进行定制和调整。
可以根据物体的尺寸、重量和形状设计相应的轨道结构,以确保物体在运动过程中的稳定性和安全性。
同时,系统也可以根据需要进行扩展和改进,以适应不断变化的需求。
5. 高效性:自动导向轨道系统可以提高物体的运输效率和生产效率。
通过自动化控制和导航,可以减少人工操作和错误,提高生产线的流畅度和稳定性。
这不仅可以节省时间和人力成本,还可以提高产品质量和生产效率。
6. 安全性:自动导向轨道系统通常具有高度的安全性。
它可以通过传感器和监控设备来检测和避免潜在的危险和事故,如碰撞、偏离轨道等。
同时,系统还可以配备紧急停止装置和报警系统,以确保在出现异常情况时能够及时采取措施保护人员和设备的安全。
7. 可靠性:自动导向轨道系统通常具有高度的可靠性和稳定性。
它经过精心设计和测试,能够在长时间运行中保持良好的性能和功能。
同时,系统也可以进行故障检测和诊断,以及远程监控和维护,以确保及时修复和调整,减少停机时间和生产损失。
自动导向轨道系统具有高精度、多功能、灵活性、高效性、安全性和可靠性等特点。
它在现代工业和交通领域具有广泛的应用前景,可以提高生产效率、减少人力成本,同时也可以提升安全性和可靠性,推动社会进步和经济发展。
自动导向轨道系统的概念
自动导向轨道系统的概念自动导向轨道系统,简称AGS(Automatic Guided System),是一种使用自动导引系统,自主进行运行的交通工具系统。
它是一种创新的交通方案,可以实现交通的高效、安全和可持续发展。
自动导向轨道系统由一条或多条轨道组成,其中安装有导向设备和传感器。
导向设备用于将交通工具引导沿着预定的路径运行,传感器则用于检测周围环境的情况,以确保交通工具安全地行驶。
这些技术可以通过实时通信、数据分析和智能算法等方式进行控制和管理,从而实现交通流量的优化和拥堵的减少。
自动导向轨道系统的概念源于对现有交通系统的问题和挑战的思考。
传统的交通系统常常面临交通堵塞、路面事故、尾气排放等问题,而自动导向轨道系统则可以在一定程度上解决这些问题。
它可以通过预先设定的路线进行运行,避免交通堵塞和意外事故的发生。
同时,它还可以采用电动驱动方式,减少对环境的污染。
自动导向轨道系统具有以下特点和优势:首先,高效和安全。
由于交通工具通过自动导引系统进行控制,可以避免人为因素导致的交通事故和交通堵塞。
此外,自动导引系统可以进行实时监测和分析,及时调整交通流量,提高交通效率。
其次,可持续发展。
自动导引轨道系统通常使用电动驱动方式,减少对环境的污染。
同时,它还可以与可再生能源技术结合,进一步减少对能源的消耗,实现可持续发展。
再次,智能化和自主化。
自动导引轨道系统利用先进的通信和控制技术,可以实现智能化的控制和管理。
通过车辆间的实时通信和数据交换,可以使交通系统更加智能化,提高运行效率和安全性。
此外,自动导引轨道系统还具有灵活性和多功能性。
它可以适应各种不同的交通需求,包括城市内部交通、机场乘客运输、物流运输等。
通过灵活配置和组合,可以根据需求进行调整和扩展。
虽然自动导引轨道系统具有许多优势,但是其实施和运营也面临一些挑战和难题。
首先,需要进行大规模的基础设施建设,包括轨道、导向设备和控制中心等。
此外,还需要建立适当的法律法规和政府支持政策,以确保系统的安全运行。
自动导向车(AGV)分类及原理
自动导向车分类及其原理【摘要】自动导向车(AGV)技术在汽车工业上有着广泛的用途,它是机电一体化的典型代表,其应用能提高汽车总装程序的自动化程度与生产效率。
因此,明确AGV的原理以及分类对AGV的使用、保护、维修、优化、发展很关键。
【关键词】AGV 自动导向分类导向方法原理一、AGV的组成及分类自动导向车是采用自动或者人工方式装在货物,按设定的路线自动行驶或者牵引着载货台车至指定地点,再用自动或者人工方式装卸货物的工业车辆。
AGV 只有按无聊搬运作业自动化、柔性化和准时化的要求,与自动导向车系统才能真正发挥作用。
1.组成AGV从发明至今已经有50年的历史,随着应用领域的扩展,其种类和形式变得多种多样。
AGV一般有导向系统、车体、蓄电池、充电装置、驱动装置、转向装置、移载装置、控制与通信系统、安全装置等组成。
导向系统是核心部分,用来保证AGV按设定的路线自动行驶.车体由车架、减速器、电动机、车轮等组成,车架常采用焊接钢结构,要求有足够的韧性。
蓄电池常用24V或者48V直流工业蓄电池,供电周期为20h左右。
驱动装置由车轮、减速器、制动器、电动机及速度控制器等部分组成,并由计算机或者人工进行控制,它是一个伺服驱动的变速控制系统.转向装置的结构有三种:铰轴转向式三轮车型、差速转向式四轮车型和全向轮式四轮车型。
移载装置用来装卸货物,以装在方式分为被动装载卸和主动装卸。
控制与通信系统包括车上控制器和地面控制器,均采用微型计算机,通过通信网络进行联系。
AGV的安全装载包括多级硬件和软件。
例如,在AGV地前面设有红外光非接触式防碰传感器和接触式传感器——保险杠;AGV的前后有黄色警示信号等,当AGV 行走时信号灯闪烁;每个驱动轮带有安全制动器,断电时制动器自动接上;小车每一面都有急停按钮和富有传感器的安全保险杠,当小车轻微接触障碍物时,保险杠受压,小车停止;一旦停止,AGV 自动竞选圣光报警,同时通过无线通信系统通知AGV 监控系统。
高速列车运行中的运动控制与动力学仿真研究
高速列车运行中的运动控制与动力学仿真研究随着科技的不断发展,高速列车的运行效率和安全性成为了重要关注点。
为了提高列车的运行质量和减少事故风险,运动控制与动力学仿真研究在高速列车领域扮演着至关重要的角色。
本文将探讨高速列车运行中的运动控制与动力学仿真研究的重要性,并介绍一些主要的研究内容和方法。
一、高速列车运动控制高速列车的运动控制是指通过控制系统对列车运动进行调节和控制,以实现安全高效的运行。
运动控制的任务包括列车的加速度、速度、方向和位置控制等。
在高速列车运行中,运动控制的关键是保持列车在高速运行时的稳定性和可靠性。
为实现这一目标,研究人员需进行数值仿真并优化控制算法。
在高速列车的运动控制中,有两个核心因素需要考虑:力矩驱动和导向控制。
力矩驱动主要是通过改变电机输出的力矩来控制列车的运动,包括加速和减速。
导向控制主要是通过调节车轮的方向来实现列车的转弯和维持直线行驶。
仿真研究可以帮助确定最佳力矩和方向控制策略,以优化列车的运动性能。
二、高速列车的动力学仿真研究动力学仿真研究是高速列车运动控制的基础。
通过建立列车的动力学模型,可以模拟列车在各种条件下的运动特性和动力响应。
这对于预测列车的性能、优化控制算法以及评估安全性至关重要。
动力学仿真研究的关键是建立准确和可靠的动力学模型。
这些模型涉及多个因素,包括列车的质量、惯性、空气动力学、曲率半径等。
通过数值方法求解模型方程,研究人员可以获得列车的运动轨迹、速度和加速度等关键参数。
高速列车的动力学仿真研究还可以帮助评估列车在不同运行条件下的性能,例如列车在高速行驶和紧急制动时的稳定性。
这有助于制定相应的运行策略和控制算法,提高列车的运行安全性和效率。
三、高速列车运行中的振动分析振动是高速列车运行中的一个重要问题。
列车的振动不仅会影响乘客的舒适性,还会对列车的稳定性和安全性产生不良影响。
因此,振动分析在高速列车的设计和运行中起着重要的作用。
振动分析通常通过模态分析和有限元分析等方法进行。
磁导航AGV控制系统原理
磁导航AGV控制系统原理
磁导航AGV控制系统原理
导读
AGV ( Automatic Guided Vehicle)即自动导引小车,它是一种以电池为动力,装有非接触导向装置和独立寻址系统的无人驾驶自动化搬运车辆。
其系统技术和产品已经成为柔性生产线、柔性装配线、仓储物流自动化系统的重要设备和技术。
磁导航AGV控制系统
磁导航AGV控制系统原理:车载控制系统通过对磁导航传感器、RFID 地标传感器、漫反射式红外检测传感器、碰撞胶条、面板控制按钮等信号的采集,经过编写好的算法程序计算处理,控制驱动单元、装卸机构、显示屏等执行机构,实现AGV的导航控制、导引控制、装卸控制。
磁导航AGV系统构架
站点号自动识别(RFID)。
汽车系统英文单词解释
.ACC〔APC〕AdaptiveCruiseControl适应性巡航控制装置由博世〔Bosch〕公司在车速控制装置的根底上开发而来,最早用在奔驰车上。
ACC跟普通车速控制装置〔或叫定速巡航装置〕的相同之处是,能让汽车自动以设定的车速行驶。
而最大的不同那么是:当本车与前车的距离近到一定程度时,普通定速巡航装置不会自动反响,只能靠司机脚踩刹车,而ACC能在司机没有动作的情况下产生刹车压力,使两车之间的距离保持为事先设定的平安距离;而且一旦前车走出了监控范围,那么ACC会自动加速使车辆重新以所选定的速度前进。
4WD-四轮驱动系统ABS-防抱死制动系统A-TRC-车身主动循迹控制系统Ap-恒时全*驱动AS-转向臂Az-接通式全*驱动ASM-动态稳定系统AYC-主动偏行系统ADS-可调式减震系统ADC-电子空气控制悬挂系统〔奔驰〕AIRMATICDC-〔双操纵机构〕电子控制空气悬〔迈巴赫〕ALS-自动车身平衡系统ARS-防滑系统ASF-全铝车身架结构〔奥迪〕ASL-排挡自动锁定装置ASPS-防潜滑保护系统ASR-加速稳定保持系统ASS-自适应座椅系统B-水平对置式排列多缸发动机BF-钢板弹簧悬挂BCM-车身控制模块BAS-制动辅助系统CA TS-连续调整循迹系统CBC-转弯防滑系统COMANDAPS-驾驶室管理和数据系统〔迈巴赫〕CVT-无级变速器CVTC-无级变速控制机构DATC-数位式防盗控制系统DAC-下山辅助系统D-柴油发动机〔共轨〕DD-缸内直喷式柴油发动机DQL-双横向摆臂DD-德迪戎式独立悬架后桥DB-减震器支柱DS-扭力杆DAS-drive authorization system行驶授权系统\也是一种自诊断系统DSE-全面平安防护DISTRONIC-车距控制系统〔迈巴赫〕DSTC-动态稳定循迹系统Dynamic.Drive-主动式稳定杆DLS-差速器锁定系统DRC-动态行驶性能控制DSA-动态稳定辅助系统DSC-动态稳定制动系统DOHC-双顶置凸*轴ED-缸内直喷式汽油发动机EGR-废气循环再利用EAS-电控自动换档EBA-电子控制制动辅助EBD-电子制动力分配系统ESC-能量吸收式方向盘柱ESP-电子稳定程式EST-电动换挡器EPB-电控驻车制动系统ES-单点喷射汽油发动机EM-多点喷射汽油发动机EPS-电控转向助力系统EQR-电控快速倒档ETC-电子节气门控制ETS-电子循迹支援系统E-Diff-电子差速器FAP-粒子过滤装置FCV-燃料电池车FPS-防火系统FF-前*驱动FR-后*驱动FB-弹性支柱FSI-直喷式汽油发动机Fi-前置发动机〔纵向〕Fq-前置发动机〔横向〕GOA-全方位车体吸撞结构GF-橡胶弹簧悬挂GAS-可变几何进气系统HAC-上山辅助系统HBA-液压刹车辅助系统HDC-坡道控制系统Hi-后置发动机〔纵向〕Hq-后置发动机〔横向〕HP-液气悬架阻尼HF-液压悬架ICM-点火控制模块ITEC-无离合器电子手排系统iDrive-智能信息驾驶控制系统〔宝马〕LSD-限滑差速器LDW-车道偏离警示系统LL-纵向摆臂LF-空气弹簧悬挂LINGUATRONIC-声控操作系统〔迈巴赫〕MBA-机械式制动助力器MDS-多排量系统Mi-中置发动机〔纵向〕Mq-中置发动机〔横向〕MR-中置发动机后驱动MRC-主动电磁感应悬架系统MSR-制动扭矩调节系统MIVEC-可变气门正时系统〔三菱〕MMI-人机界面多媒体交互系统〔奥迪〕MA-机械增压ML-多导向轴MAP-空气流量计Multitronic-多极子-无级自动变速器NOS-氧化氮气增压系统OBD-车载诊断系统OHV-顶置气门,侧置凸*轴OHC-顶置气门,上置凸*轴PDC-停车距离控制系统PD-泵喷嘴PCM-动力控制模块QL-横向摆臂QS-横向稳定杆RKE-平安遥控门匙RR-后置发动机后驱动R-直列多缸排列发动机RR-“后置引擎后*驱动〞RWD-后轮驱动SAHR-主动式平安头枕SBC-电子感应制动系统〔奔驰〕SDSB-车门防撞钢梁SIPS-侧面撞击保护系统SLH-自动锁定车轮轴心SRS-双平安气囊SF-螺旋弹簧悬挂SSS-速度感应式转向系统STC-稳定及牵引力控制系统SDi-自然吸气式超柴油发动机ST-无级自动变速器SL-斜置摆臂SA-整体式车桥S-盘式制动Si-内通风盘式制动SFI-连续多点燃油喷射发动机ST-无级自动变速器TELEAID-紧急呼叫系统〔迈巴赫〕TCS-循迹控制系统Ti-VCT-双独立可变凸轮轴技术〔此技术通过改善气流提高燃烧效率,可降低平均油耗5%〕Tiptronic-轻触子-自动变速器TDi-Turbo直喷式柴油发动机TA-Turbo〔涡*增压〕T-鼓式制动V AD-可变进气道VDC-车身动态控制系统VIS-可变进气VSA-车身稳定辅助装置VSC-车身稳定控制系统VTCS-可变涡流控制VTEC-可变气门正时及升程电子控制系统ZBC-笼型车体概念VVT-i-智能正时可变气门控制系统V-V型汽缸排列发动机V-化油器VL-复合稳定杆式悬架后桥WA-汪克尔转子发动机</font>Quattro-全时四轮驱动系统Tiptronic-轻触子-自动变速器Multitronic-多极子-无级自动变速器ABC-车身主动控制系统DSC-车身稳定控制系统VSC-车身稳定控制系统TRC-牵引力控制系统TCS-牵引力控制系统ABS-防抱死制动系统ASR-加速防滑系统BAS-制动辅助系统DCS-车身动态控制系统EBD-电子制动力分配系统EDS-电子差速锁ESP-电子稳定程序系统HBA-液压刹车辅助系统HDC-坡道控制系统HAC-坡道起车控制系统DAC-下坡行车辅助控制系统A-TRC--车身主动循迹控制系统SRS-双平安气囊SAHR-主动性头枕GPS-车载卫星定位导航系统i-Drive--智能集成化****作系统R-直列多缸排列发动机V-V型汽缸排列发动机B-水平对置式排列多缸发动机WA-汪克尔转子发动机W-W型汽缸排列发动机Fi-前置发动机(纵向)Fq-前置发动机(横向)Mi-中置发动机(纵向)Mq-中置发动机(横向)Hi-后置发动机(纵向)OHV-顶置气门,侧置凸轮轴OHC-顶置气门,上置凸轮轴DOHC-顶置气门,双上置凸轮轴CVTC-连续可变气门正时机构VVT-i--气门正时机构VVTL-i--气门正时机构V-化油器ES-单点喷射汽油发动机EM-多点喷射汽油发动机SDi-自然吸气式超柴油发动机TDi-Turbo直喷式柴油发动机ED-缸内直喷式汽油发动机PD-泵喷嘴D-柴油发动机(共轨)DD-缸内直喷式柴油发动机缸内直喷式发动机(分层燃烧/均质燃烧)TA-Turbo(涡轮增压) NOS-氧化氮气增压系统MA-机械增压FF-前轮驱动FR-后轮驱动Ap-恒时全轮驱动Az-接通式全轮驱动ST-无级自动变速器AS-转向臂QL-横向摆臂DQL-双横向摆臂LL-纵向摆臂SL-斜置摆臂ML-多导向轴SA-整体式车桥DD-德迪戎式独立悬架后桥VL-复合稳定杆式悬架后桥FB-弹性支柱DB-减震器支柱BF-钢板弹簧悬挂SF-螺旋弹簧悬挂DS-扭力杆GF-橡胶弹簧悬挂LF-空气弹簧悬挂HP-液气悬架阻尼HF-液压悬架QS-横向稳定杆S-盘式制动Si-内通风盘式制动T-鼓式制动EPB-电子驻车制动FR--前置后驱MR--中置后驱RR--后置后驱EBS:ElectroniccontrolBrakeSystem电子控制制动系统ECAS:ElectronicControlAirSuspension电子控制悬挂系统VCS:VarioCompactABS挂车组合式ABS4WD-四轮驱动系统ABS-防抱死制动系统A-TRC-车身主动循迹控制系统Ap-恒时全*驱动AS-转向臂Az-接通式全*驱动ASM-动态稳定系统AYC-主动偏行系统ADS-可调式减震系统ADC-电子空气控制悬挂系统〔奔驰〕AIRMATICDC-〔双操纵机构〕电子控制空气悬〔迈巴赫〕ALS-自动车身平衡系统ARS-防滑系统ASF-全铝车身架结构〔奥迪〕ASL-排挡自动锁定装置ASPS-防潜滑保护系统ASR-加速稳定保持系统ASS-自适应座椅系统B-水平对置式排列多缸发动机BF-钢板弹簧悬挂BCM - 车身控制模块BAS-制动辅助系统CATS-连续调整循迹系统CBC-转弯防滑系统COMANDAPS-驾驶室管理和数据系统〔迈巴赫〕CVT-无级变速器CVTC-无级变速控制机构DATC-数位式防盗控制系统DAC-下山辅助系统D-柴油发动机〔共轨〕DD-缸内直喷式柴油发动机DQL-双横向摆臂DD-德迪戎式独立悬架后桥DB-减震器支柱DS-扭力杆DAS-drive authorization system 行驶授权系统\也是一种自诊断系统DSE-全面平安防护DISTRONIC-车距控制系统〔迈巴赫〕DSTC-动态稳定循迹系统Dynamic.Drive-主动式稳定杆DLS-差速器锁定系统DRC-动态行驶性能控制DSA-动态稳定辅助系统DSC-动态稳定制动系统DOHC-双顶置凸*轴ED-缸内直喷式汽油发动机EGR -废气循环再利用EAS-电控自动换档EBA-电子控制制动辅助EBD-电子制动力分配系统ESC-能量吸收式方向盘柱ESP-电子稳定程式EST-电动换挡器EPB-电控驻车制动系统ES-单点喷射汽油发动机EM-多点喷射汽油发动机EPS-电控转向助力系统EQR-电控快速倒档ETC-电子节气门控制ETS-电子循迹支援系统E-Diff-电子差速器FAP-粒子过滤装置FCV-燃料电池车FPS-防火系统FF-前*驱动FR-后*驱动FB-弹性支柱FSI-直喷式汽油发动机Fi-前置发动机〔纵向〕Fq-前置发动机〔横向〕GOA-全方位车体吸撞结构GF-橡胶弹簧悬挂GAS-可变几何进气系统HAC-上山辅助系统HBA-液压刹车辅助系统HDC-坡道控制系统Hi-后置发动机〔纵向〕Hq-后置发动机〔横向〕HP-液气悬架阻尼HF-液压悬架ICM - 点火控制模块ITEC-无离合器电子手排系统iDrive-智能信息驾驶控制系统〔宝马〕LSD-限滑差速器LDW-车道偏离警示系统LL-纵向摆臂LF-空气弹簧悬挂LINGUATRONIC-声控操作系统〔迈巴赫〕MBA-机械式制动助力器MDS-多排量系统Mi-中置发动机〔纵向〕Mq-中置发动机〔横向〕MR-中置发动机后驱动MRC-主动电磁感应悬架系统MSR-制动扭矩调节系统MIVEC-可变气门正时系统〔三菱〕MMI-人机界面多媒体交互系统〔奥迪〕MA-机械增压ML-多导向轴MAP - 空气流量计Multitronic-多极子-无级自动变速器NOS-氧化氮气增压系统OBD-车载诊断系统OHV-顶置气门,侧置凸*轴OHC-顶置气门,上置凸*轴PDC-停车距离控制系统PD-泵喷嘴PCM - 动力控制模块QL-横向摆臂QS-横向稳定杆RKE-平安遥控门匙RR-后置发动机后驱动R-直列多缸排列发动机RR-“后置引擎后*驱动〞RWD-后轮驱动SAHR-主动式平安头枕SBC-电子感应制动系统〔奔驰〕SDSB-车门防撞钢梁SIPS-侧面撞击保护系统SLH-自动锁定车轮轴心SRS-双平安气囊SF-螺旋弹簧悬挂SSS-速度感应式转向系统STC-稳定及牵引力控制系统SDi-自然吸气式超柴油发动机ST-无级自动变速器SL-斜置摆臂SA-整体式车桥S-盘式制动Si-内通风盘式制动SFI-连续多点燃油喷射发动机ST-无级自动变速器TELEAID-紧急呼叫系统〔迈巴赫〕TCS-循迹控制系统Ti-VCT-双独立可变凸轮轴技术〔此技术通过改善气流提高燃烧效率,可降低平均油耗5%〕Tiptronic-轻触子-自动变速器TDi-Turbo直喷式柴油发动机TA-Turbo〔涡*增压〕T-鼓式制动VAD-可变进气道VDC-车身动态控制系统VIS-可变进气VSA-车身稳定辅助装置VSC-车身稳定控制系统VTCS-可变涡流控制VTEC-可变气门正时及升程电子控制系统ZBC-笼型车体概念VVT-i-智能正时可变气门控制系统V-V型汽缸排列发动机V-化油器VL-复合稳定杆式悬架后桥WA-汪克尔转子发动机8、车体(Body)全长(Overall Length)自前保险杆至车尾最末端之长度。
自动化制造系统题准
一、知识要点1.CIMS是( 计算机集成制造系统) 。
2.一个工艺工程中的每一个工序都实现了工序自动化,把若干个工序有机地联系起来,操作者只需对这一整个工艺过程做总的操纵和监控,这一过程通常称为( 工艺过程自动化)。
3.刚性自动生产线上,被加工零件顺序地通过各个工作位置,要按照一定的( 生产节拍)。
4.自动线中设有储料装置,储料装置可起到调剂平衡的作用,储料装置的设立使自动线分成若干段,各段内机床可以达到相对独立的工作状态,这类自动线为( 柔性连接自动线)。
5.由统一的主令控制器发出各运动部件和机构顺序工作的控制信号的自动线控制系统为( 集中控制系统)。
6.一个柔性制造系统的柔性越强,在功能上说,其加工能力和适应性( 越强)。
7.作为自动化物流系统的组成部分,将工件毛坯或半成品及时准确地送到指定加工位置,并将加工好的成品送进仓库或装卸站的是( 工件储运系统)。
8.没有自主能力,不能重复编程,智能完成定位点不变的简单的重复动作的自动化输送设备是(机械手)。
9.大批量制造的年产量为( 500-5000件)。
10.计算机仿真的理论基础是( 相似论)。
11.分布式计算机控制系统容易实现通用化、系列化,容易扩充、重构等,是因为其( 采用了模块化结构)。
12.设备柔性的大小决定于系统实现加工不同零件所需要的( 调整时间)。
13.光电检测货格内有无货物或零件的方法是利用货箱或零件表面对光的( 折射作用)。
14.刀套编码方式在自动换刀过程中,必须将用过的刀具放回到原来的刀套中,刀具在加工过称中( 可重复使用)。
15.具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素构成的一个不可分割的整体是( 系统)。
16.一个工序中,所有的基本动作和辅助动作都机械化了,操作者只需对这一工序做总的操纵和监控,这一工程成为(工序自动化)。
17.主轴轴线水平设置的加工中心为( 卧式加工中心)。
18.根据采用设备类型分类,采用的工艺设备以专用自动机床为主的自动线为(专用机床自动线)。
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电磁导向式差速型自动导向车导向控制仿真系统上海交通大学 陆朝红 王 冰 王 超 摘 要:针对电磁感应式差速型自动导向车(AG V)的导向控制系统,提出一个相对简化的运动学参考模型,并以此作为AG V导向控制系统设计的基础,利用M AT LAB/S imulink建立了控制仿真系统。
通过该仿真系统可以验证诸如PI D、模糊控制等AG V运行控制方式,检测AG V在多种干扰信号下的运行特性,以及测试由AG V 车体结构上的变化所带来的影响。
另外,在S imulink仿真环境中,可以直接通过图表方式监测任意状态变量的变化趋势,参数的更改相当便捷。
试验证明,由该仿真系统模拟的参数比较接近实际监测到的数据,对于实际小车的控制具有一定的参考价值,为今后AG V控制系统的设计提供了依据。
关键词:自动导向车;仿真系统;非线性系统; Abstract:A simulation system for the control of wire2guided and differential steering AG V is developed based on a sim plified AG V kinematics and the M AT LAB/S imulink I DE1With this system,kinds of control m odes such as PI D and fuzzy m odes could be verified,further the running characteristics under different inter feres and the in fluence caused by the body change could be test2 ed1With the S imulink I DE,any status variables can be m onitored by display m odule,and the related parameters can als o be ad2 justed easily1Experiments prove that the data provided by this simulation system is close to the practical one,and this system is useful for actual AG V control and contributes to future AG V design and im provement1 K ey w ords:automatic guided vehicle;simulation system;non2linear system 自动导向车(AG V)是一种使用日益广泛的自动化物料搬运设备,而对于单个AG V的导向控制是整个AG V系统能否正常运行的关键。
目前AG V 主要有2种类型的:差速型与舵轮型,其差别主要体现在电机控制组合方式不同,因此对控制系统的要求也会有所不同。
舵轮型AG V是由作为导向电机的位置控制器和作为运行驱动电机的速度控制器组成,但一般对速度控制器的要求不高。
由于其运行速度对运行特性有影响,对于同一辆AG V,速度增加时,系统动态稳定性变差[2],因此,只要导向系统满足AG V最高速度运行时的响应要求,也就可以满足其他状态下的响应要求。
另外,负载变化的干扰对舵轮型AG V的导向系统影响较小,这对其运行导向系统的设计和调试很有利。
差速型AG V的2台电机都属于速度控制器。
通过驱动2电机使AG V运行,同时根据导向偏差信号调整2电机的转速来纠正车体的运行趋势。
负载和干扰对2电机的影响一般不同,造成2电机的动态特性不一致,给控制带来了诸多不定因素。
为进一步研究和分析影响差速型AG V控制系统稳定性的多种因素,需要有针对性地建立一个合理的AG V模型及其仿真系统,从而可以事先暴露出设计中可能存在的隐患。
该仿真系统利用MAT2 LAB中的Simulink图形化工具包较好地处理了AG V 运动模型中的非线性特性[1]。
1 电磁导向式差速型AGV车体运动学模型的建立 在建立电磁式差速型AG V模型的过程中发现,行驶路面的状况、载荷变化(尤其是重载)、机械结构、控制电路(例如大电流驱动时导致蓄电池输出端电压的压降)等的不确定性,给模型的建立带来了很大的难度。
这里忽略一些次要的干扰变量,—31—《起重运输机械》 2002(11)提出了一个相对简化的控制模型。
本文所研究的AG V 为电磁导向式差速型4轮结构,后2轮由2个独立的伺服直流电机驱动,前2轮为万向轮,如图1所示。
图1 AG V 运动示意图以ω1,ωr 和ω分别表示左、右驱动轮转速以及不打滑情况下AG V 车体的转速;θ为车体转角;R ,L 分别为驱动轮半径及2驱动轮的中心距;D 为探头中心距2驱动轮中心连线的垂直距离。
则有:(1)车体转动角速度ω=(ωr -ωl )R/L(2)车体的转动角度(相对参考坐标系x 轴)θ=θ0+∫tωdt式中 θ0———车体初始角度(3)车体的速度:O 点瞬时线速度v o =(ωr +ωl )R/2O 点x 方向速度分量v o x =v o cosθO 点y 方向速度分量v o x=v o sin θ(4)车体2驱动轮中心O 点的位置坐标x 0=x o0+∫tvo x d t (1)y 0=y o0+∫t 0v o y d t(2)式中 x o0,x o0———O 点的初始位置坐标(5)探头中心C 点位置坐标x c =x o +D cosθy c =y o +D sin θ(6)探头中心C 和2驱动轮中心O 点距预定轨迹的偏差距离 处于直线段(设置为与x 轴重合)时ΔE c =y c(3)ΔE o =y o(4) 处于圆弧段[设置圆弧中心为(0,r )]时ΔE ′c =r -x 2c +y 2c ΔE ′o =r -x 2o +y 2oC 点和O 点会出现同一时刻处于不同路段的情况,本文只考虑同处直线段的情况(见式3、4)。
从上述运动方程可以看出,由于存在三角函数、积分及开平方根等运算(见式1、2等),AG V 不是线性系统,但只要知道了初始条件以及2驱动轮的瞬时转速ωr 、ωl 、,就可以求出AG V 车体在任何时刻的运动状况:运行速度v o 、转速ω以及转过的角度θ,包括探头的位置和偏差。
所用的数学计算模块如积分、微分、三角函数等在Simulink 中可以找到,因此利用Simulink 中的工具包[3][5]就可以建立AG V 车体运动学仿真模块(见图2)。
这是一个子系统模块,利用其输出变量,并经过另一个转换模块后,就可以得到探头位置偏差输出。
图2 AG V 车体运动学模块为了方便今后同类型但不同结构的AG V 的仿真,在电机输出转速到AG V 车体的v -in 和ω-in 之间设有1个电机到驱动轮转换模块(见图7),其作用是将2个驱动电机输出轴上的转速转换为图1所示AG V 车体上O 点处的瞬时线速度v o 和车体的转速ω。
对于不同的车体结构,可以通过修改该转换模块调整相应的参数。
2 AGV 驱动电机仿真模型的建立电磁导向式差速型AG V 是根据导向偏差信号,通过协调控制ωr 和ωl 来调整车体的运行状态的,因而对于单个驱动电机而言,属于典型的速度控制器。
参照文献[2]有系统框图(图3)及单直流伺服电机的原理图(图4)。
图3中信号处理部分由车载计算机完成,其对应于仿真控制模块,U d 为AG V 总体车速运行控制信号,U e 为AG V 调节控制信号。
图4中e 为控制电压(V );e a 为作用到电枢—41—《起重运输机械》 2002(11)图3 差速型AG V 系统框图上的电压(V );R a 和L a 分别为电枢绕组的电阻(Ω)和电感(H );T 1,T 2为力矩(N 1m )。
减速比n =N 1/N 2。
所选用的脉宽调制(PW M )驱动器内部带有电流反馈,加上外部的测速电机反馈,就形成了电流/转速双闭环调速系统[4][6]。
其中PW M 驱动器的参数为:额定电压DC48V ,额定电流为25A ,允许最大瞬时电流为50A ,控制电压为-5V ~+5V ;电机的参数为:额定电压DC48V ,额定转速为1280r/min ,额定功率为113kW 。
对于双闭环电机调速系统,文献[4]中有对其简化处理的推导过程,利用Simulink 工具包可以进行具体设计,从内层的电流环到外部的速度环,对每个参数进行调整。
图4 单电机驱动原理图单台直流伺服电机相关的方程[4]:(1)电机电流与电压传递函数I d (s )=U d -E (s )R (1+T e s )(2)电机电枢反电势E (s )=C e n (s )(3)电流和转速关系函数I d (s )-I l (s )=T m C e n (s )s式中 T e 、T m ———分别为电机电磁时间常数和机电时间常数I d ———当前电枢中电流强度I l ———对应于负载T 2的电机最终稳定后的电枢电流强度。
图5和图6分别为电机系统局部动态结构框图和单电机控制框图。
Simulink 根据图6可以单独对电机进行仿真,且可以根据硬件设置来调整设定给定电压的饱和值等一系列参数。
这里将AG V 正常运行时的控制电压定为3V ,AG V 运行速度为017m/s ,此时对应的转速为770r/min 。
在图6中的In2处直接用电流表示方式输入即可仿真负载的输入,Simulink 可以很容易地给出随机变化量来仿真负载变化对AG V 运行控制的影响。
按照图6中参数设置,仿真电机转速没有超调,这虽然降低了响应速度,但有利于AG V 的平稳运行,电枢电流的峰值也没有超出实际硬件的规定值50A。
图5 电机控制局部动态结构框图3 电磁导向式差速型AGV 的导向控制仿真模型的建立 在AG V 车体运动模型和驱动电机模型建好之后,通过中间模块进行搭接组装成如图7所示的仿真系统框图。
该仿真系统可以监控的变量很多,包括各个模块的输入输出点及各个模块内部变量,这给判别该系统仿真的正确性和参数的修改提供了方便,但外部使用的变量则是实际能够测得的变量。
可以适合多种控制方式的仿真,例如,对图7中的PI D 控制器模块适当调整后,也可以用模糊控制方式等取代。
如果要考虑2电机之间的耦合作用,则在2电机模块负载输入端(in2)之间增加耦合模块即可。
4 仿真系统的测试与分析本文仅对AG V 直线段的运行控制进行仿真,这里将探头中心C 与导向轨迹之间的偏差变化情况作为评定仿真的一个基准。