随着生产的发展和自动化程度的提高,柔性生产系统(FMS)和工厂自动化等先进的生产方式逐渐发展起来,自动导引车(Automatic Guided Vehicle,简称AGV)发挥着越来越重要的作用。AGV的研究涉及多种技术领域,是一个典型的机电一体化多技术多学科的集成系统。其中AGV自主导航控制技术是AGV研究中的一个关键技术,所以,如何设计出一种导航误差小、动态响应快、能适应多种复杂环境的控制系统是至关重要的。本文在介绍分析了国内外研究现状的基础上所作的工作主要有:首先,根据两轮差动驱动AGV的结构特点及其与路径的相对运动关系,建立了其运动学模型和系统被控过程的状态空间模型,对AGV各种运动情况进行了分析。其次,以模糊控制理论为基础,根据AGV导航特点,以小车运行时相对路径的侧向偏差和方位偏差的加权和及其变化率作为控制器的两个输入,设计了双输入单输出的AGV自主导航模糊控制器;同时又以线性二次型最优控制理论为基础,结合AGV自主导航特点,设计了AGV自主导航最优反馈闭环控制器,并在MATLAB环境中对两种控制器进行了性能仿真分析,结果显示取得了较好的控制效果。尔后,分析两种控制器的利弊,通过阈值切换的方法设计了模糊-最优双模控制器,由仿真曲线来看,两控制器实现了有效的复合。最后,就常用调度算法如最优化算法、传统启发式算法和现代启发式算法等做了阐述和比较;结合遗传算法基本原理、特点、构成要素等,提出了求解自动导引车系统(Automatic Guided Vehicle System,简称AGVS)最优路径调度问题的遗传算法,描述了最优路径问题的数学表达,把最短行走路径作为调度问题的目标函数,详细讨论了最优路径问题遗传算法的实现步骤。论文中对仿真结果进行的分析,证明了所设计导航控制器在理论上是可行性的,且具有较高的精度;应用遗传算法是可实现最优路径调度问题的,且具有一定的可靠性。