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光导悄苎2饪叵低车慕S敕抡系统建模蒲亮亮,张小栋摘要:针对光导式差速驱动型自动导引车的循迹控制系统,构建了一个简化的系统数学模型,并在此基础上进行了控制器的设计,然后通过/对系统进行了仿真分析。通过仿真比较了状态反馈控制和模糊控制的控制性能,提出了将这两种控制方式结合的复合控制方法,并得到了较好的仿真结果。该仿真系统模拟的参数接近车体的实际数据,对于实际小车的控制具有一定的参考价值,为今后刂葡低车纳杓铺峁┝艘谰荨关键词:自动导向车;建模;状态反馈控制;模糊控制;复合控制;仿真“砌耐订綼自动导引车且恢忠晕⒖刂拼砥魑:心、以蓄电池为动力、装有非接触导向装置、具有安全保护以及各种移载功能的无人驾驶车辆⋯。现代物流业、柔性制造系统中有着重要的应用,并在仓库自动化、工业生产、图书馆、餐饮服务、国防等领域有着极为广阔的应用前景口诓煌挠τ贸『嫌胁煌牡枷蚍绞剑电磁感应式、光电反射式、激光导向式和自主式等。利用光学传感器,通过识别有色条带路径实现自主导航仍是现阶段智能芯康牡枷蚍椒╬4送猓枷控制是整个低衬芊裾T诵械墓丶N蘼鄄用哪种导向方式都需要建立偏差量与控制量关系的数学模型,然后才能设计有效的控制系统进行循迹控制。为此作者进行了比较深入的研究,建立了精确的光导式差速驱动型低呈P汀针对该数学模型,分别设计了状态反馈控制器和模糊控制器,并对这两种控制方法的仿真结果进行了比较分析。为将这两种控制方法进行优势互补,最终提出了将两种控制算法相结合的复合控制方法。仿真结果表明,该复合控制方法对闹毕哐?刂剖本文的研究对象遣捎盟穆质浇峁沟淖远导引小车,车体结构如图尽A礁龊舐肿魑G轮,利用两轮的速度差实现转向;前轮为从动轮,仅起到支撑车体的作用;车体重心肘处布置有“一”字形光学传感器阵列,用以识别有色条带路径。小车运行轨迹是带有固定角度转弯的直线路径。系统的建模主要包括两个部分:硕P秃偷缁P汀鞅惫ひ荡笱Фτ肽茉囱г海挛魑靼中图分类号:文献标识码:文章编号:—一一作者简介:蒲亮亮,男,安徽怀远人,硕士研究生,主要研究方向为计算机、网络化系统控制;张小栋,男,陕西西安人,教授,博士研究生导师,主要研究方向为智能检测、诊断与控制。有效的。··琙柚,:秔,/瓵,絘篈;;籪籧籹收稿日期:—一琋琗痑.—
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一嬲Ⅱ/沁器‘\影心,~一或6 1谒I玑一巧,,。’ⅰⅲ海ⅲ定信号将分别加、减一个纠偏控制量△啪,即弧鱩,△妣业蝉:%ィ趌冢/㈤,牡痗一△以,甜,鵦髂担,钞,一吼鳌蓿紃雈口《测控技术》年第卷第硕P运动学模型主要根据运动学方面的理论直接求得车速与小车位置偏差的关系。脑硕P褪腔谝韵录傅慵偕杞①自动导引小车是刚性的;②自动导引小车运动在水平面上;③自动导引小车的左、右轮受力相等,且车轮与地面之间没有相对滑动;④自动导引小车的车体质量、摩擦阻力、负载等的变化对车速的影响忽略不计。系,晔切〕抵毕咝凶呗肪叮珼点是两驱动轮中心点,闶切〕敌K残模琈点是传感器阵列中心;两驱动轮之间的距离;4ǜ衅髡罅兄行木嗔角中心连线的垂直距离;尺为小车绕瞬心的转弯半径;车轮半径。设耽、啡、秽。分别是左/右驱动轮轮心和两驱动轮中心点喽杂诘孛娴南咚俣瑚/,∞为小车绕瞬心6慕撬俣痵T蛉菀椎贸当￡很小时,可令谝蝗眨蛴墒一式傻由式可得由式傻电机驱动模型主要是求得电机端电压与车