本文關(guān)鍵詞：基于STM32的自動導(dǎo)引車的研究與實現(xiàn)

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【摘要】：隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展和自動化程度的提高,制造業(yè)對生產(chǎn)物流自動化提出更高要求,自動導(dǎo)引車正是在此背景下發(fā)展起來的一個重要研究領(lǐng)域。路徑跟蹤控制技術(shù)是自動導(dǎo)引車研究中一個關(guān)鍵技術(shù)。因而,如何有效地控制自動導(dǎo)引車使其能準(zhǔn)確地跟蹤路徑是十分重要的。本文以前輪驅(qū)動、轉(zhuǎn)向的三輪結(jié)構(gòu)作為自動導(dǎo)引車的機械平臺,采用意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的STM32F103VET6微控制器作為控制系統(tǒng)的核心處理器,采用激光導(dǎo)引作為導(dǎo)引方式。在此平臺上完成了基于STM32的自動導(dǎo)引車控制方法研究。研究的主要內(nèi)容如下:(1)研究了自動導(dǎo)引車運動控制。分析了自動導(dǎo)引車轉(zhuǎn)向控制和速度控制,完成了基于STM32的舵機控制和電機控制程序設(shè)計,建立了基于舵機轉(zhuǎn)向的自動導(dǎo)引車運動學(xué)模型,研究了其運動控制。(2)設(shè)計了基于激光導(dǎo)引的三角定位控制方法。介紹了這種算法的原理,詳細(xì)地研究了其位姿計算方法以及定位點位置的有力判斷方式,在STM32的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了激光導(dǎo)引定位方法程序的設(shè)計。(3)設(shè)計并實現(xiàn)了自動導(dǎo)引車路徑跟蹤控制方法。分析了自動導(dǎo)引車的跟蹤路徑誤差的產(chǎn)生的原因和計算方法,建立了基于位置誤差和方位角誤差的閉環(huán)控制系統(tǒng),重點進行了基于PID的路徑跟蹤控制和基于模糊控制的路徑跟蹤控制的仿真研究。引出了直線路徑的跟進階段,應(yīng)用PID控制以及在追蹤圓弧路徑時應(yīng)用模糊控制的路徑跟蹤控制方法。設(shè)計了直線路徑跟蹤控制方法、圓弧路徑控制方法和基于STM32的跟蹤控制程序。這是本文的主要貢獻點。(4)完成了自動導(dǎo)引車的實驗,實驗證明雖然存在密集障礙物發(fā)現(xiàn)路徑弱的缺點,但是還是能滿足大部分室內(nèi)環(huán)境的要求。由于本文研究是在基于STM32的激光導(dǎo)引車平臺上完成的,針對其中提出的新方法,對路徑進行跟蹤,對定位點做出有力判斷,在研究階段,獲得了適時的實踐檢驗,為此,本論文中的部分方法以及相應(yīng)結(jié)論都源自實踐研發(fā)階段,為此,對于自動導(dǎo)引搬運車的研發(fā)與設(shè)計而言,是值得借鑒的。
【關(guān)鍵詞】：自動導(dǎo)引車 控制方法 STM32 模糊控制 PID
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP23
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題研究背景及意義9
• 1.2 研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 STM32芯片在AGV控制系統(tǒng)中的應(yīng)用10-11
• 1.3.1 STM32芯片介紹10-11
• 1.3.2 STM32芯片在AGV控制系統(tǒng)中的應(yīng)用11
• 1.4 研究目的和主要內(nèi)容11-13
• 第2章 AGV運動控制與實現(xiàn)13-26
• 2.1 AGV轉(zhuǎn)向控制13-17
• 2.1.1 AGV舵機控制原理13-15
• 2.1.2 AGV舵機控制實現(xiàn)15-17
• 2.2 AGV行駛速度控制17-18
• 2.3 AGV運動控制與實現(xiàn)18-25
• 2.3.1 直線運動控制20-21
• 2.3.2 圓弧運動控制21-23
• 2.3.3 復(fù)雜曲線運動控制23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 激光導(dǎo)引與定位控制方法實現(xiàn)26-36
• 3.1 激光導(dǎo)引定位控制方法選擇26-27
• 3.2 基于三角定位控制方法的位姿計算27-30
• 3.3 AGV定位點有效性判斷30-33
• 3.4 定位控制方法實現(xiàn)33-35
• 3.4.1 基于STM32的激光導(dǎo)引系統(tǒng)工作過程33-34
• 3.4.2 定位控制方法的實現(xiàn)34-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第4章 AGV路徑跟蹤控制仿真與實現(xiàn)36-62
• 4.1 AGV跟蹤控制誤差分析36-39
• 4.1.1 AGV直線段路徑跟蹤誤差分析36-38
• 4.1.2 AGV圓弧段路徑追蹤誤差分析38-39
• 4.2 路徑跟蹤控制仿真39-56
• 4.2.1 基于PID控制的AGV路徑跟蹤控制仿真42-45
• 4.2.2 基于模糊控制的AGV路徑跟蹤控制仿真45-54
• 4.2.3 仿真結(jié)果對比分析54-56
• 4.3 路徑跟蹤控制實現(xiàn)56-61
• 4.3.1 直線跟蹤控制實現(xiàn)56-58
• 4.3.2 圓弧路徑跟蹤控制實現(xiàn)58-60
• 4.3.3 復(fù)雜曲線跟蹤控制實現(xiàn)60-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第5章 系統(tǒng)集成與實驗62-65
• 5.1 實驗平臺62-63
• 5.2 實驗結(jié)果與分析63-65
• 第6章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 總結(jié)65
• 6.2 展望65-67
• 參考文獻67-70
• 致謝70

【參考文獻】

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本文編號：756667