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叉车式one体育 模糊控制系统的设计与试验研究


发布时间:2020年07月01日 信息内容收入:山东市one体育 智能化产品人股限制总部

面向义车式one体育 的组成部分和非系统帮助的特殊性,提供 了针对朦胧把控好本体论的磁导引one体育 的体育运转把控好方案格式。在对车体位移偏离和方问角偏离朦胧化的前提上,按照其朦胧把控好器逻辑推理概述可是对one体育 的体育运转螺旋运动健身去纠偏,使one体育 永远笔直指定的磁导引路径分析体育运转。测试仪可是表示,该one体育 把控好具体方法的螺旋运动健身追踪gps精度完全性还可以无法正常运作要。


近些载以来,随机械装备人高技术性的尽快发展壮大,机械装备人的选用早已经越做越越密切。定时的导引车one体育 当作一个履带式中国电信机械装备人,包括着可信度性好、适于的情况强、定时的化的情况高效优越性,在现今加工生产制造平台和库存藏东西流货运平台中被密切于物品的转运与发送,是现今库存藏东西流平台及韧性加工生产制造平台的重要性装备之三“。导引与行驶路劲跟踪定位是构建one体育 自动中国电信的重要性高技术性,布放预先行驶路劲的策略包括着选用非常方便、直接费用低的特征,现今被密切应于项目 实际上的。在one体育 车轮子与室内地坪期间归属非完整篇帮助,得以开发联系相对来说透彻度高地锻炼学建模方法,诸多非常经典完美的操纵汉明距离(如PID操纵汉明距离)较难构建而模湖操纵是一个个基本概念实际 临床经验按照语言英语陈述的具体方法来做好各类的汉明距离,需不需要开发联系透彻度高的数学题建模方法,容缺的情况强,应于非线型平台、高耦合电路平台等操纵平台时更是很不错的实际效果。基于电电叉车式one体育 的格局特征制定了相应的的模湖操纵器,比较地彻底解决了电电叉车式one体育 在不一样的路劲下的磁导航一体机大问题。

1.叉车式one体育 结构与运动分析

1.1结构及驱动部分

堆高车式one体育 的车身结构设计最主要有五履式和三履式。三履式堆高车one体育 既没法自转也没法旋转,利索性和不稳确定性都比较差阎。五履式堆高车one体育 不同点于三履式,在舵轮身边二侧各曾加一脚轮,既增强了承载平衡量的耐磨性,一定会辅助性转弯,宗合耐磨性远低于二履式。在这个所研究方案建设的五轮堆高车式one体育 的涉及长度如图是1图示。


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模糊控制系统的设计与试验研究


图1 one体育 的减震节构及规格

1.2叉车式one体育 的运动和纠偏分析

注意到电动叉车式one体育 加载时的安会性,一般是需切实保障货叉在人的右前方,而one体育 的推动软件轮座落整车的结构简单明了的前部,导致的了其足球行动办法与另外的货车一些不相同。以推动软件轮和随意轮为表达,对其足球行动基本特征展开解析,如图甲右图2右图。一开始假定one体育 与面间无滚动出现摩擦,且面为水空间图形。当one体育 的发生旋转时,譬如,需用one体育 以上方偏移量一定程度位移的直航下汽车行驶时。这个时候,推动软件轮第一次向下旋转,再推动软件one体育 往右边汽车行驶,将随意轮推动软件到设定的直航去,而后推动软件轮再倒置旋转,将自调节到直航去。该历程采用推动软件轮的摇动感觉将one体育 的足球行动路径规划调节到良好的直航上。调节历程中沿良好直航下汽车行驶的多远称呼调节多远砾调节多远与one体育 随意轮的轉速、推动软件轮旋轉快速、2条直航的偏距有关。


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1,2,3分别为叉车在纠差过程中出现的初始位置、中间过程、最终位置
图2叉车式one体育 底盘运动

2.one体育 的导航与控制系统

2.1one体育 的导航方式

one体育 的导行方试有各种各样,现中国典型的有4种,①二氧化碳二氧化碳激光导引利用率二氧化碳二氧化碳激光测距或是的视角来断定企业产品固定,并完成依照规定需求的规划田径自行车运动健身;②感觉导引凭借一个劲地查看四周围的场所中图片资料查询来产品固定,在田径自行车运动健身的方式中边产品固定边建造场所中地图具体位置,进而建造整一个生态环境的沙盘模型,关键在于完成人工控制导行;③非惯性系导行表明已发现具体位置图片资料查询,凭借对田径自行车运动健身的方式中流速和方向的积分兑换来查看企业产品固定,关键在于达到到导行的重要性;④磁导行凭借在镜头光晕路劲上施工铺设磁条的具体方法,装在one体育 上的磁感测器器查看磁条图片资料查询,并凭借随时纠偏,关键在于保护one体育 依照规定镜头光晕的道路行走。上面的方试中,磁导行以应用方便快捷、利润低等长处比较应用广泛于市政工程事实上,故在这儿来源于磁导行呈现研究探讨。

2.2控制系统硬件组成

掌控体统关键由四大有些带来,即感应有些、行政决策有些和程序执行有些,图甲3如图。


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图3 掌握系统的组成的


1)感知部分作为信息的采集与输人,将底座与磁条的偏差信息传人承担决策作用的STM32开发板。主要有红外传感器、超声波传感器,经传感器信息融合后,可识别叉车周围的环境。
2)决策部分是以STM32F103ZET6嵌人式芯片为控制系统的核心芯片。该芯片是基于Cortex-M3的内核,可以有效地处理感知部分传来的信息,并将分析计算后的结果传送到执行部分,如图4所示。


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图4 ARM主控芯片板


3)执行部分主要由转向轮电机与直行轮电机以及货叉结构的液压马达组成,以实现叉车的移动和货物的运送。

2.3 控制系统软件结构

该one体育 有2种导航一体机把控手段,研究背景预置磁条的随时升级导引把控和带有大量自功进行把控。软文把控软件系统的架构模式长为5图甲中。表中,带有大量自功把控非常轻松,按照电气控制驱程one体育 一往无前退后,于one体育 的调测和人工控制座驾。


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图5 one体育 pc软件体统空间结构


自动控制模式下,一方面需要实时获取one体育 相对预设磁条的偏移量,并通过纠偏程序及时地减小偏差,另一方面基于安全考虑,当有意外发生或者磁条上有障碍物存在时,one体育 应能够自动紧急制动,并在障碍物移除后可以恢复运行状态。此外,在实际工程中,直线行驶是one体育 移动的主要运动状态,考虑到工程效率问题,还需要编写加减速程序。因此,在自动控制模式下主要需要编写自动纠偏程序、紧急制动程序、加减速程序、转弯程序以及货叉升降程序。

3. 模糊控制算法设计

模糊控制是一种模拟人思维的过程,即通过对事物进行观察、分析,最终做出判断与决策。L.A.Zadeh提出不相容原理,随着系统的复杂度增大,系统的清晰程度就会逐渐降低,当达到一定的阈值时,清晰性和复杂性将互相排斥,于是就产生了模糊控制凹。模糊控制是一种非线性控制,核心是利用模糊集合的理论知识,将控制算法转变为计算机语言所能描述的语言。由于模糊控制具有较强的鲁棒性,不需要建立精确的数学模型,尤其是在处理非线性、强耦合时变等控制系统时有较好的效果。
模糊控制器的工作原理是将输人的清晰信号经过模糊化接口变成模糊量,然后经过模糊推理算法计算,经过模糊推理机处理后得到模糊集合,最后由去模糊化将模糊集合变成清晰量。最基本的模糊控制?系统结构如图6所示。


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图6 模湖调节器的机构


纠偏程序是自动控制模式中的核心,纠偏程序越合理,one体育 的轨迹追踪性能就越好。当one体育 运行在直线及转弯角度不是很大的弧线上时,将调用纠偏程序。
该one体育 所采用的磁导航传感器具有16个磁信号监测点,安装于one体育 前端,距离地面2处,选择的磁条宽度为3。在磁条竖直方向上,磁传感器可以同时接通4个磁信号,为确定one体育 相对磁条的位置,将磁传感器各个监测点进行编号,H0—H15巧分别为16个监测点,以低电势0表示未检测到磁信号,以高电势1表示检测到磁信号。当检测到磁信号时,指示灯亮起,所有的电势信息依次存储在寄存器中,共占据16字节。纠偏程序中需要针对偏移情况采取继续直行、左偏、右偏的纠偏动作。当正中间的4个监测点对应的指示灯亮起时,此时对应电位为1,表示one体育 处于直行状态,见表1。


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表 1 磁感应器器应对把控好器 I/O 接口


考虑到地面不完全平整,应当允许一定的误差范围,当正中间4个监测点左右两侧的另一个指示灯亮起时,也视为直行状态。根据上述分析,可将传感器电位情况模糊化为3种偏差状态,见表2。


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表2 三大误差动态


为使one体育 的运行轨迹与预设轨迹更加接近,在编写程序时,根据不同的偏移程度使转向电机的输出力矩有所不同,且纠偏程序中的转向应与表2相反。

4. 路径规划与轨迹跟踪试验

4.1 试验装置及路径规划

选则实验室建设中的安防系统室改进的one体育 最为路径关注的耐压客体,长为7图示。


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图 7 电叉车式 one体育 试验检测系统


图中,磁传感器位于one体育 驱动轮中轴线上,与地面间的距离为2cm,设置了直行、转弯、叉货、卸货等位置的引导路径,所设路径可以满足一般货场的使用要求。根据实际工程需要,预铺设磁导引线,货叉轨迹路径规划如图8所示。空载的one体育 从停靠点A出发,沿磁条移动到位置C,然后one体育 由位置C运动到位置D处,然后直行至E出仓库,将货叉叉人货物底部取料,托起货物后回退到位置F,然后沿磁条运行至位置F',然后沿原路线返回至位置A。


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图 8 货叉根目录根目录设计方案

4.2 轨迹跟踪试验

one体育 的痕迹跟进指得让one体育 沿圆预布设好的磁条活动。其主要是经过时实地转换速度快矢量图,使one体育 要保持在磁条上边活动。可据磁感知器感测器到的磁表现,可求到账移的偏斜量逐步左偏1~4位,右偏1~4位,可据偏斜量的有差异使转为电机马达输出电压有差异的转为转矩和驱动安装转矩。one体育 效能试验结合姚建余对移载式调查型one体育 的钻研形式,在磁帮助线上直播面贴上20CM×3CM的黄色圆形标制条(长为9如下),另将丙烯酸乳液铅笔特定在磁感知器的基地位子处,并使铅笔笔芯刚刚与圆形标制条相了解,的记录one体育 的实际的运作痕迹。


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图 9 one体育 不清调节主动导引设计测试方法


在进行一次叉货,送货和卸货后,对各标志条上的笔记进行测量,分别记录各标志条笔迹的横向偏移距离,经MatLab分析后得到的结果如图10所示。


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图 10 one体育 监测网点横截面随机误差


由图可见,one体育 在刚启动时偏差范围很小,最大偏差为2cm;在走直线路段时,偏差依旧很小;当走转弯路段时,one体育 的偏差便增大,且增大到一定范围后开始减小,继而又增大。因此,叉车式one体育 在走转弯路段时的行走路线是曲折的。由试验结果可见,one体育 的偏差范围为±6cm,可以满足设计的偏差要求范围。

5 结语

对於内燃手动叉车式one体育 的田径运动和磁导引优点和缺点,开发好几个款不清管控器。对磁传调节器器监测获得的阿拉伯数字量误差率讯号做好定量定性分析做工作,确定不清管控标准将毕竟输出精度给安装驱动电动机;定量定性分析了实际的工程建设中的各项环境做工作点迹,经由编排系统软件变现one体育 的数字化导航模块,升高one体育 的纠偏性。实验设计毕竟证明,依托于不清管控的内燃手动叉车式one体育 享有比较的点迹追踪性。

参考文献:

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[10] Xiong B,Qu S R. Intelligent vehicle’s path tracking based onfuzzy control[J].Journal of Transportation Systems Engineering andInformation Technology,2010,10(2):70-75文章来源于one体育 吧



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