【摘 要】
：
自动导引车（Automated Guided Vehicle,AGV）是一种被广泛应用于仓储业、制造业等领域的智能搬运机器人,其轨迹跟踪控制精度决定了它能否高效精准地完成作业任务。在实际的AGV轨迹跟踪控制系统中,执行器延迟对AGV轨迹跟踪效果的影响往往是不可忽略的。本文以单舵轮AGV为研究对象,为了进一步提高其轨迹跟踪控制的快速性和改善执行器延迟对其轨迹跟踪控制精度的影响,设计了带执行器延迟补偿
论文部分内容阅读
自动导引车（Automated Guided Vehicle,AGV）是一种被广泛应用于仓储业、制造业等领域的智能搬运机器人,其轨迹跟踪控制精度决定了它能否高效精准地完成作业任务。在实际的AGV轨迹跟踪控制系统中,执行器延迟对AGV轨迹跟踪效果的影响往往是不可忽略的。本文以单舵轮AGV为研究对象,为了进一步提高其轨迹跟踪控制的快速性和改善执行器延迟对其轨迹跟踪控制精度的影响,设计了带执行器延迟补偿的单舵轮AGV轨迹跟踪控制策略。本文的主要研究内容如下:（1）研究了单舵轮AGV的轮系结构,分析了单舵轮AGV的坐标系统和运动学建模条件,并在此基础上建立了单舵轮AGV的运动学模型;为了得到单舵轮AGV实时位姿与期望轨迹位姿之间的误差关系,构建了单舵轮AGV轨迹跟踪位姿误差模型,为轨迹跟踪控制器的设计提供基础。（2）基于单舵轮AGV的运动学模型和轨迹跟踪位姿误差模型,设计了包括外环位置子系统和内环姿态子系统的双闭环轨迹跟踪控制方案;采用基于双幂次趋近率的滑模变结构控制算法,分别设计了舵轮速度和舵轮转角控制律,并利用李雅普诺夫稳定性理论分别对所设计的内外环控制子系统进行稳定性证明;通过仿真分析与对比,验证了所设计的基于双幂次趋近率的单舵轮AGV双闭环轨迹跟踪滑模控制策略在保证单舵轮AGV轨迹跟踪稳定性的同时具有更快的响应速度。（3）针对单舵轮AGV轨迹跟踪控制系统中的执行器延迟问题,设计了一种考虑执行器延迟的单舵轮AGV双闭环轨迹跟踪控制器。分别选取二阶和一阶惯性模型来拟合驱动执行器和转向执行器的延迟模型,并使用参数辨识的方法确定了延迟模型参数;采用模糊控制对内环姿态子系统的舵轮转角控制律进行了延迟补偿;仿真结果表明了所设计的控制器能降低执行器延迟对轨迹跟踪控制精度的影响,提高系统鲁棒性。
其他文献
绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）凭借其优良的性能广泛应用于现代工业各个领域,面对诸多严酷复杂的运行环境,确保其可靠性对整个系统的稳定运行至关重要。然而,伴随着功率模块的电压等级、功率密度、开关频率的提高以及IGBT芯片制程的降低,IGBT栅氧化层承受的单位场强越来越高,严重威胁了栅氧化层的介电绝缘性能以及功率模块的稳定运行,且当前I
输电线路作为输变电工程的重要组成部分,其路径选择关系着整个电网的规划建设,对当地的区域经济发展和居民生活也有着深远的影响。面对电网规模日趋复杂的形势,数字化设计正广泛运用于各个领域。而传统的线路路径规划通常是在地形图上进行,最终选线方案的合理性和优劣依赖于设计人员对规程规范的理解和自身具备的工程经验,导致最终的路径方案选择需要反复进行比选才能确定。因此采用智能优化算法进行选线是目前输电线路规划的研
对于实际的工业生产控制系统,非线性特性是普遍存在的,例如化工搅拌釜、加热炉等系统,常规线性控制方法往往难以直接应用于非线性动态系统的控制器设计,因此对非线性系统控制问题的研究在理论和应用方面都具有非常积极的意义。非线性系统控制的一大难点在于难以消除非线性项对系统的影响,U模型方法可以将一类非线性系统转化为多项式和的形式,将多项式和视为一个伪控制量,进而得到一个线性系统,实现了从非线性系统到线性系统
随着社会的发展,冰箱在人们日常生产生活中的需求日益增长,随之而来的是冰箱生产厂家工业生产强度的提高。冰箱夹具尺寸的测量作为冰箱生产过程中关键的环节,起到决定冰箱最后尺寸是否满足要求的作用。然而目前该环节一直是人工进行操作,在大批量的冰箱夹具尺寸测量过程中已经难以适应精度要求与工作强度,同时也附带了测量人员生命安全的隐患,研发自动检测系统的需求日益迫切。本文基于激光测距及尺寸公差原理,提出了一种能够
基于齐次系统理论的非光滑控制算法因其适应性、快速性和强抗干扰性而在机电系统中被广泛研究和应用。然而,随着计算机技术的发展,越来越多的控制器的实现方式是基于采样控制的数字控制方式,此时控制器是离散时间的,而被控对象一般是连续时间的,这意味着整个闭环控制系统是连续时间和离散时间信号耦合的混合系统。由于控制器本身的非光滑特性,闭环系统的稳定性和鲁棒性分析将更加困难。本文围绕非光滑采样控制系统设计与分析展
当今疫情持续的情况下,在必要场合,检测口罩是否正确佩戴是必不可少的一个环节。利用电子设备完成对人脸口罩佩戴检测和相关图片处理可以提高效率,有着重要的意义。实际环境中存在很多不确定因素,输入的图像不总是高质量图像,还有大量输入不包含需要检测的目标,在此情况下很多检测方法难以达到要求。为了能够准确地完成对人脸有无正确佩戴口罩的识别,更好地完成监控和管理,论文提出了基于深度学习的目标检测方法来检测目标是
＜正＞Miller Fisher综合征（Miller Fisher syndrome, MFS）是一种免疫相关的急性神经系统脱髓鞘疾病，由于部分患者可进展为吉兰-巴雷综合征（Guillain-Barré syndrome, GBS）,因此MFS被认为是GBS的变异型[1]。
随着工业生产要求的不断提高与科学实验研究的迫切需要,对各种场合下的动态力测量提出了更高的要求,这就要求所使用的力传感器具有良好的动态特性。然而最常使用的应变式力传感器动态响应速度慢、超调量大,无法满足动态测试的要求。而且在实际使用中,应变式力传感器经常需要在一定的工装条件下工作,这些工装条件同样会影响传感器的动态特性。面对这些问题,本文主要分析了应变式力传感器的动态特性,并探索了工装条件对力传感器
随汽车保有量的不断增加,伴随而来的问题也越来越多。我国因车祸失去生命的人数逐年上升,而驾驶员的不当操作是造成车祸的主要原因。无人驾驶是一种能够替代驾驶员,减少交通安全事故以及缓解交通压力,集环境感知、路径规划与运动控制于一体的先进车辆智能化技术。横向运动控制是其运动控制系统的核心,因此无人驾驶汽车的横向控制在理论和应用方面都具有积极的研究意义,本文所做的主要工作如下:（1）车辆单轨动力学模型的建立
微电网（MG）是将分布式发电单元（DG）、储能装置和负载集成在一起的小型电力系统,具有广泛的应用前景。孤岛MG的分布式二级控制需要各DG单元交互信息。无线通信网络（WCN）具有低维护成本、无需布线、易于扩展等特点在MG中受到了广泛关注,但WCN的延时会对分布式二级控制的稳定性能产生不良的影响,而如何优化WCN延时却没有相应指标。针对这一问题,本文以分布式二级控制的稳定性作为WCN延时优化的约束条件