STM32F103ZET6单片机控制的AGV磁导引寻迹算法
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更新于2024-08-09
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"STM32 叉车式 AGV 寻迹算法"
本文主要探讨了基于STM32 F103ZET6单片机的叉车式AGV(Automated Guided Vehicle,自动导引车)的寻迹算法。AGV在物流、仓储等领域有广泛应用,其中磁敏传感器组用于感知路径,实现精确导航。本文设计了一种传感器的阵列布置形式,并结合磁导引叉车式AGV的约束条件和行走需求,提出了路径识别与跟踪的算法。
在前进路径跟踪过程中,采用了分段模糊PID控制策略。该策略在标准位置式数字PID基础上,根据驱动轮的转速ω将行驶分为高速段和低速段。当ω等于2000rpm时,区分高速和低速。高速PID控制直行,低速PID用于转弯。模糊控制动态调整比例(Kp)和微分(Kd)系数,以适应不同速度和偏差范围,提高控制的鲁棒性。比例作用强度模糊量化为“强”、“中”、“弱”三级,微分作用强度模糊量化为“强”、“弱”两级。具体数值如表1所示,并通过隶属度函数(如图2和图3所示)进行描述。
在后退过程中,AGV采用双闭环PID控制,姿态角作为内环,后向位置作为外环。这样可以确保在后退时也能保持稳定行驶,减少路径偏差。
实际行走测试表明,采用上述算法的AGV在稳定行驶状态下,路径偏差可以控制在10mm以内,表明该寻迹算法有效且精确。STM32 F103ZET6单片机作为控制系统的核心,提供了足够的处理能力和灵活性,能够满足AGV的实时控制需求。
关键词:STM32 F103ZET6;AGV;磁导引;模糊控制;PID控制
该研究对于理解如何利用STM32单片机实现AGV的精确寻迹具有重要意义,同时也为其他类似的自动化物流系统的控制设计提供了参考。通过模糊PID控制的引入,能够适应不同工况,提高了AGV的路径跟踪性能。
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