AGV小车控制系统软件设计方案研究

日期:2018-05-26 / 人气: / 来源:www.gyxpcb.com

AGV小车控制系统软件设计原则

为提高AGV小车控制系统的数据安全性及软件的可扩充性,借助面向对象的方法进行控制系统软件开发。采用“模块化”程序设计思想,根据高内聚低耦合、一致性、信息重用和继承、开放性等的基本设计原则。

agv控制系统PCB母板

功能需求分析

根据技术要求,对控制系统分3个层次划分,分别是:硬件操作层、功能控制层、人机交互层。硬件操作层是将系统的功能划分成最小的单元层,包含了所有与底层硬件交互的设置,使得上层的操作与底层硬件分开,它是软件系统设计的基础类库,包含了所有与运动相关的底层函数库。然后依据功能相关原则,结合硬件操作层,形成功能控制层,完成双驱双向AGV运动的基本功能。最后根据操作的方便性,完成人机交互界面的设计。所有的功能控制层单元构成了开放式的软件系统,为用户提供二次开发,便于用户进行功能更新,使设备具有更大的柔性。

agv控制系统功能模块架构

针对该系统的要求,操作者可以根据作业任务对路径规划、运行速度、定位时间等参数进行设定和修改,设计控制系统软件结构并进行优化,确保功能划分至最小逻辑单元,同时保证各模块之间既相互关联又相互独立。

软件总体结构

控制系统总体结构的设计主要完成系统的初始化、导航信号的监测、异常诊断、伺服报警、信号输入输出、路径存储、设置速度等任务。主进程在软件启动运行后,实时检测按钮信号、磁导航信号等,只有断电才停止运行。并根据中断请求优先级的设置,相应模块分别响应。

agv控制系统软件模拟示意图

导航控制模块

AGV的导航算法是控制AGV行驶方向和路径跟踪的方法。采用磁带导航技术,与电磁导航技术相近,区别在于磁带导航是在路面上贴磁条替代在地面上埋设金属线,根据实时监测磁条相对于磁导航传感器的相对位置调整AGV的运行姿态。因磁信号稳定不易受到其他信号的干扰,改变或扩充路径较容易,磁条铺设简单易行,成本低廉,所以企业应用普遍。

AGV的导航控制作为AGV控制系统的核心模块,实时调整AGV的运行姿态,保AGV不脱离磁条,足决定AGV平稳可靠运行的关键。

agv控制系统导航模块功能

双驱双向AGV的导航模块分为三个部分:

第一部分是磁导航传感器采集磁条信号;

第二部分是分析采集的信号;

第三部分是信号转换。

双驰双向AGV有两个驱动模块分别放在车体中线的前后,每个驱动模块前后都有一个磁导航传感器分别定义为一号、二号、三号、四号、当AGV偏离预定轨道行驶时,控制系统软件通过差动纠偏算法控制电机各驱动轮的速度,实现纠偏导航。判断AGV偏离轨道计算电机的控制量足导航算法的核心。

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作者:电子产品设计


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