广东工业大学学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (01): 78-84.doi: 10.12052/gdutxb.200178

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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. 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
  • 收稿日期:2020-12-30 发布日期:2022-01-20
  • 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@qq.com
  • 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@qq.com
  • 基金资助:
    广东省科技计划项目(2017A010102012)；广东省科技特派员企业项目GDKTP2020058900

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. 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
  • Received:2020-12-30 Published:2022-01-20

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2745

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

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

中图分类号: 

  • S24
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