[發(fā)明專利]采用自抗擾控制技術(shù)的AGV磁導(dǎo)航控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810003458.0
• 申請(qǐng)日: 2018-01-03
• 公開（公告）號(hào): CN108196545B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢科新;林葉貴;張文安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江同筑科技有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

一種采用自抗擾控制技術(shù)的AGV磁導(dǎo)航控制方法，包括如下步驟：步驟1)通過分析，取AGV兩后輪軸的中點(diǎn)為車體的參考中心，則用P＝[x y θ]^T表示它的一個(gè)位姿，路徑規(guī)劃算法根據(jù)采集的信息規(guī)劃AGV自動(dòng)導(dǎo)航小車運(yùn)動(dòng)信息并給出參考位姿為P_r＝[x_r y_r θ_r]^T；步驟2)設(shè)計(jì)擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器，估計(jì)出AGV自動(dòng)導(dǎo)航小車的角度及其微分以及總和擾動(dòng)；步驟3)設(shè)計(jì)帶有擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的AGV磁導(dǎo)航自抗擾控制器，實(shí)現(xiàn)AGV自動(dòng)導(dǎo)航AGV自動(dòng)導(dǎo)航小車磁導(dǎo)航的跟蹤精度和跟蹤。本發(fā)明提高導(dǎo)航定位精度，降低產(chǎn)品及其使用成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁導(dǎo)航控制方法領(lǐng)域，涉及一種適合AGV的磁導(dǎo)航控制方法。

背景技術(shù)

AGV現(xiàn)在通用的導(dǎo)航方法有電磁引導(dǎo)、光條紋引導(dǎo)、磁帶引導(dǎo)、慣性導(dǎo)航、超聲定位引導(dǎo)、激光反射定位引導(dǎo)、激光掃描定位引導(dǎo)、視覺引導(dǎo)、RFID復(fù)合定位引導(dǎo)、GPS導(dǎo)航。在不同的工作環(huán)境中，需要使用不同的導(dǎo)航方法。目前，AGV常見的導(dǎo)航與定位方法為：磁帶導(dǎo)航、RFID定位導(dǎo)航。磁帶導(dǎo)航用在路面上貼磁帶替代在地面下埋設(shè)金屬線，通過磁感應(yīng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引，其靈活性比較好，改變或擴(kuò)充路徑較容易，磁帶鋪設(shè)簡(jiǎn)單易行，但此導(dǎo)引方式易受環(huán)路周圍金屬物質(zhì)的干擾，磁帶易受機(jī)械損傷，因此導(dǎo)引的可靠性受外界影響較大，一般在室內(nèi)開辟不會(huì)受到機(jī)械損傷且無磁場(chǎng)干擾的的區(qū)域進(jìn)行磁帶引導(dǎo)。其中，傳統(tǒng)的磁帶導(dǎo)航采用PID、模糊控制等方法，雖然不需精確模型就可實(shí)現(xiàn)，但存在易受對(duì)象結(jié)構(gòu)與參數(shù)變化影響，控制精度不高的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的AGV自動(dòng)導(dǎo)航小車磁導(dǎo)航控制方法的定位精度較低、產(chǎn)品及其使用成本較高的不足，本發(fā)明提供一種采用自抗擾控制技術(shù)的AGV磁導(dǎo)航控制方法。應(yīng)用磁帶導(dǎo)航和RFID定位導(dǎo)航結(jié)合的方式，磁帶導(dǎo)航使用自抗擾控制(ADRC)方法，提高導(dǎo)航定位精度，降低產(chǎn)品及其使用成本。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)問題，本發(fā)明是按如下方式實(shí)現(xiàn)的：

一種采用自抗擾控制技術(shù)的AGV磁導(dǎo)航控制方法，所述方法包括如下步驟：

步驟1)、通過分析，取AGV兩后輪軸的中點(diǎn)為車體的參考中心，則可用P＝[x y θ]^T表示它的一個(gè)位姿，其中x、y、θ分別表示車體中心的全局坐標(biāo)和車體方位角；路徑規(guī)劃算法根據(jù)采集的信息規(guī)劃AGV自動(dòng)導(dǎo)航小車運(yùn)動(dòng)信息并給出參考位姿為P_r＝[x_r y_r θ_r]^T；v表示車體的線速度控制量，w表示車體角速度量；

AGV的位姿P＝[x y θ]^T是關(guān)于t的一個(gè)微分方程，分別表示位姿p的速度分量，則限速AGV運(yùn)動(dòng)的約束方程用式(1)、(2))描述：

AGV的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為：

式中，是一個(gè)Jacobian矩陣；

步驟2)設(shè)計(jì)擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器，估計(jì)出AGV自動(dòng)導(dǎo)航小車的角度及其微分以及總和擾動(dòng)；

步驟3)設(shè)計(jì)帶有擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的AGV磁導(dǎo)航自抗擾控制器，實(shí)現(xiàn)AGV自動(dòng)導(dǎo)航AGV自動(dòng)導(dǎo)航小車磁導(dǎo)航的跟蹤精度和跟蹤。

進(jìn)一步，所述步驟2)中，擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)過程如下：

2.1)設(shè)計(jì)擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器

用于估計(jì)AGV自動(dòng)導(dǎo)航小車的角度及其微分以及總和擾動(dòng)具有如下形式：