轻型农用运输AGV的设计与分段模糊控制研究.pdf

doi 10 12052 gdutxb 200178 轻型农用运输AGV的设计与分段模糊控制研究 李 诀1 2 邹大鹏1 王高杰2 任 勇3 1 广东工业大学 机电工程学院 广东 广州 510006 2 广东顺德创新设计研究院 广东 佛山 528000 3 广州柏创机电设备有限公司 广东 广州 511450 摘要 农用运输自动导引车 Automatic Guided Vehicle AGV 作为农业高效 绿色 自动化运输的机械设备 以其低 成本 轻型化的设计 成为现代农业机械化的一个重要发展方向 为此 针对农业大棚环境 设计一款基于磁导航的 农用运输AGV 对该AGV的运载力进行核算 确定其工作能力 结合设计的磁导航模块 对AGV进行了运动学建模 应用模糊PID控制算法 对AGV的驱动速度进行仿真与实验 结果表明AGV能够在4 s内完成速度的控制响应 并最终 做到相对稳定运行 速度误差小于5 设计分段模糊PID控制算法 对AGV的循迹导引进行仿真与实验 结果表明在 不同驱动速度下AGV都能够调节与导航磁条的相对位置误差 稳定运行时 其相对位置误差保持在 7 5 mm以内 关键词 自动导引车 磁导航 PID 模糊控制 农用运输 中图分类号 S24 文献标志码 A 文章编号 1007 7162 2022 01 0078 07 A Design of AGV for Miniature Agricultural Transportation and Research on Piecewise Fuzzy Control Li Jue1 2 Zou Da peng1 Wang Gao jie2 Ren Yong3 1 School of Electromechanical Engineering Guangdong University of Technology Guangzhou 510006 China 2 Guangdong Shunde Innovative Design Institute Foshan 528000 China 3 Guangzhou Baichuang Electromechanical Equipment Co Ltd Guangzhou 511450 China Abstract Agricultural transport automatic guided vehicle AGV as a high efficiency green automatic transport machinery and equipment with its low cost miniature design has become an important development direction of modern agricultural mechanization In view of the agricultural greenhouse environment an AGV for agricultural transportation based on magnetic navigation is designed Firstly the carrying capacity of the AGV is calculated to determine its working capacity Then combined with the designed magnetic navigation module the kinematics model of the AGV is built The driving speed of the AGV is simulated and tested by using fuzzy PID control algorithm and the results show that the AGV can complete the speed control response within 4 s and finally achieve relatively stable operation with the speed error less than 5 Finally the piecewise fuzzy PID control algorithm is designed to simulate and experiment the tracking guidance of AGV and the results show that the relative position error between AGV and navigation magnetic stripe can be adjusted under different driving speeds and the relative position error can be kept within 7 5 mm when AGV runs stably Key words automatic guided vehicle AGV magnetic navigation PID fuzzy control agricultural transportation 自动导引小车 Automated Guided Vehicle AGV 是一种以微处理器为核心 搭配相关控制驱动系统 使其能够沿着预定目标路线执行自动导引循迹的功 能小车 AGV以其自动化的运输特性 正成为当代社 会生产中的关键设备 1 2 随着现代农业机械化的发展 以农业生产为核 心 协同种植 育苗 移栽 运送等农业活动的高效 绿色农业运输方式成为现代农业的重要基础 3 伴随 第 39 卷 第 1 期 广东工业大学学报 Vol 39 No 1 2022 年 1 月 Journal of Guangdong University of Technology January 2022 收稿日期 2020 12 30 基金项目 广东省科技计划项目 2017A010102012 广东省科技特派员企业项目GDKTP2020058900 作者简介 李诀 1994 男 硕士研究生 主要研究方向为单片机开发 AGV控制系统的设计 E mail 978640059 通信作者 王高杰 1981 男 硕士 主要研究方向为物联网与人工智能 E mail 67021603