自动导引车路径规划和跟踪控制研究

论文摘要

随着自动导引车(AGV)越来越广泛的被应用到生产和物流工作中,AGV技术已成为热门的科学研究领域。本论文以一种简单的AGV模型为研究对象,对AGV的路径规划和路径跟踪控制进行研究。论文的主要工作如下:1.介绍和分析距离值传播路径规划算法。针对距离值传播路径算法中的不足,通过引入路径通行便利程度属性,提出距离值传播路径规划算法的改进算法。改进后的算法能为点状AGV行走规划出合适的路径。仿真实验结果表明改进后的算法更具有实用的价值。2.在改进后距离值传播路径规划算法的基础上,结合AGV模型具有非完整性特性,论文提出矢量距离值传播路径规划算法。算法定义具有方向和大小的矢量距离值,矢量距离值以特殊方式传播后能为AGV规划合适的路径。在静态环境中,算法能为AGV规划出满足实际要求和适合行走的路径。3.论文综合介绍几种路径跟踪控制算法,并设计一种结构简单的自适应模糊神经网络控制器,自适应控制器通过一个学习信号触发器,可以在线学习自适应调整参数,使自身具有良好的自适应控制效果。应用模糊PID控制器控制AGV路径跟踪,并仿真总结控制器的性能。最后,对本文工作进行总结,提出本文的不足及下一步的工作方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外AGV研究现状
• 1.3 本文的主要工作及内容安排
• 1.3.1 主要工作
• 1.3.2 内容安排
• 第2章 AGV路径规划和跟踪控制概述
• 2.1 AGV路径规划算法
• 2.1.1 神经阀值传播路径规划算法
• 2.1.2 人工势场法
• 2.2 AGV路径跟踪控制
• 2.2.1 自适应AGV路径跟踪控制
• 2.2.2 递归神经网络自适应控制法
• 2.2.3 广义模糊神经网络控制法
• 2.3 本文AGV路径规划和路径跟踪系统总体说明
• 2.4 本章小结
• 第3章 AGV路径规划算法研究
• 3.1 距离值传播路径规划算法介绍
• 3.2 路径通行便利程度属性数学模型
• 3.2.1 环境地图表面栅格化处理
• 3.2.2 路径通行便利程度属性定义
• 3.3 距离值传播路径规划算法的改进
• 3.3.1 改进后距离值传播路径规划算法
• 3.3.2 仿真实验
• 3.4 本章小结
• 第4章 矢量距离值传播路径规划算法
• 4.1 矢量距离值传播路径规划算法
• 4.1.1 AGV模型
• 4.1.2 位型方向和矢量距离值传播方向的定义
• 4.1.3 矢量距离值传播模型
• 4.1.4 AGV移动算法
• 4.1.5 仿真实验
• 4.2 算法在动态环境中的应用
• 4.3 本章小结
• 第5章 AGV路径跟踪控制
• 5.1 AGV动力学模型
• 5.2 模糊神经网络自适应路径跟踪控制
• 5.2.1 模糊逻辑
• 5.2.2 模糊神经网络结构
• 5.2.3 控制描述
• 5.2.4 模糊神经网络路径跟踪控制器
• 5.2.5 仿真实验
• 5.3 模糊增量式PID路径跟踪控制
• 5.3.1 增量式PID控制
• 5.3.2 模糊增量式PID算法
• 5.3.3 控制系统设计
• 5.3.4 模糊增量式PID路径跟踪控制器
• 5.3.5 仿真实验
• 5.4 本章小结
• 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文