论文部分内容阅读
自动导向车(AGV)地面系统是根据接收到的物料搬运任务，合理调度车辆，在智能交通管理控制下，沿规定的路线自动高效地完成物料搬运任务，并及时调度小车自动充电的自动控制系统。针对AGV地面系统应用的复杂性，以往对具体应用项目进行设计的方法，存在系统适用性不强，项目实施周期长，很难形成产品化等问题，为此，本文通过对国内外软件体系结构及进口引进AGV系统的研究，充分利用面向对象技术，建立了一个能满足各种应用要求的AGV地面系统，取得主要研究成果有： (1)提出了建立在软件平台思想上，将系统按运行平台和开发平台划分，支持AGV系统规划、仿真、控制和诊断集成的AGV整体解决方案的体系结构，以满足各种AGV系统应用需求。设计了包含AGV地面控制系统、地面图形监控系统、车载系统、仿真系统的AGV运行平台和包含系统规划工具、地面程序定义工具、车载程序定义工具的AGV开发平台的功能模型。 (2)提出了基于软件分层技术、模型-视图分离技术、消息总线技术及分布式技术的AGV地面运行平台体系结构。利用软件分层技术将系统分为界面表示层、领域对象层、服务层及数据存储层有利于系统的开发和部署。利用模型-视图分离技术设计了用户界面表示层对象和领域层对象间的交互方式，极大提高了领域对象的可重用性。设计了基于订阅-发布设计模式的消息总线，用于领域层中对象的交互，使系统有了很好的扩展性。设计了基于代理设计模式的分布式模型结构，很好地解决了如何将系统部署在不同计算单元。 (3)使用UML作为建摸语言，设计了各个系统的软件结构，采用类结构设计建立了系统静态结构模型，采用对象交互设计方法建立了系统动态结构模型，详细阐述了任务管理、车辆管理、交通管理、IO管理、通信管理、车辆仿真、路径管理、图形监视等子系统的结构和原理。 (4)提出了基于遗传算法求解的AGV线路调度方法。针对车辆调度的调度效率问题，建立了将任务调度和车辆调度相结合的数学模型，采用遗传算法对模型进行求解，验证了遗传算法是一种有效的AGV线路调度算法。 结合本公司AGV系统的开发实践，结果表明本文对AGV地面系统设计思路及方法是正确的、可靠的，它不仅在AGV系统设计中具有重大的实用价值，而且对设计各类智能搬运设备的调度监控系统也有广泛的应用前景。