一种AGV装置最大速度控制方法、装置、终端及存储介质与流程

本发明属于汽车，具体的说是一种agv装置最大速度控制方法、装置、终端及存储介质。

背景技术：

1、automated guided vehicle，简称agv，指装备有电磁或光学等自动导航的装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。目前agv小车已经广泛运用于自动物流搬运中。

2、为了保证agv小车在满载工况下能够稳定行驶，目前agv小车在设计时通常以满载工况和agv小车最大速度为设计条件进行电机选型等设计。但是在实际工况下，agv小车经常以非满载工况工作。在这种工况下，agv小车的电机没有达到额定功率，最大速度实际上还有上升空间，agv小车可以以更快的速度到达目标地点，节约运输时间，增大agv小车的搬运效率。比如在agv小车完成任务将货物送达目标地点后，从目标地点返回起点重新装货的过程中，agv小车为空载状态，在这种工况下,agv小车以预设设定的固定最大速度运行，agv小车驱动电机输出功率远远低于电机额定功率，此时可以在保证agv小车安全性的前提下，增大agv小车驱动电机输出功率，提高agv小车的最大速度，使agv小车更加快速返回起点，节约返程时间，大大增加agv小车的工作效率。

技术实现思路

1、本发明提供了一种agv装置最大速度控制方法、装置、终端及存储介质，通过设置的压力传感器，压力传感器能够获得所受agv小车货物托盘与货物给予传感器的压力，通过计算从而得到货物质量，进而得到agv小车总质量，通过计算可以得到在安全状态下agv小车最大速度，对agv小车进行最大速度精确控制。从而在保证安全的情况下增大agv小车最大速度，减少agv小车货物运送时间与agv小车返程时间，大大提高agv小车工作效率，解决了现有技术的上述不足。

2、本发明技术方案结合附图说明如下：

3、第一方面，本发明实施例提供了一种agv装置最大速度控制方法，包括：

4、步骤一、获取agv小车的货物质量；

5、步骤二、根据所述agv小车的货物质量和电机额定功率获取agv小车理论最大速度v1；

6、步骤三、根据所述agv小车的货物质量和最大制动距离获取安全状态下agv小车最大速度v2；

7、步骤四、根据agv小车理论最大速度v1和安全状态下agv小车最大速度v2确定agv小车在当前负载下的最大速度v；

8、步骤五、使用编码器获取agv小车的当前速度vn；

9、步骤六、根据agv小车的当前速度vn和当前负载下的最大速度v确定速度差△v；

10、步骤七、根据速度差△v对agv小车进行pid控制将agv小车稳定控制在最大速度。

11、进一步的，所述步骤一的具体方法如下：

12、使用压力传感器获取agv小车的货物质量；

13、

14、

15、式中，mh为agv小车的货物质量；mi为第i个压力传感器测量质量；vi为第i个压力传感器在受到压力时输出的对应电压信号；vmax为压力传感器满量程输出电压；mmax为压力传感器满量程质量；1≤i≤4。

16、进一步的，所述步骤二的具体方法如下：

17、根据agv小车质量mc、agv小车的货物质量mh得到agv小车的整车质量m，如公式(3)所示：

18、m＝mh+mc  (3)；

19、对agv小车进行动力学分析，如公式(4)所示：

20、ft＝ff+fi+fw+fj  (4)；

21、式中，ft为驱动力；ff为滚动阻力；fi为坡度阻力；fw为空气阻力；fj为加速阻力；

22、假设工厂为平地，且agv小车已达到最大速度，加速阻力为0，忽略空气阻力可简化为公式(5)所示：

23、ft＝ff        (5)；

24、ff＝m×g×f  (6)；

25、式中，g取9.8m/s2，为滚动阻力系数；

26、计算agv小车电机总额定功率，如公式(7)所示：

27、p＝k×pk  (7)；

28、式中，p为agv小车电机总额定功率；k为agv小车电机数量；pk为agv小车单个电机的额定功率；

29、计算agv小车理论最大速度v1，如公式(8)所示：

30、

31、故

32、进一步的，所述步骤三的具体方法如下：

33、通过agv小车的最大制动距离来计算在安全状态下agv小车最大速度v2，如公式(10)所示：

34、

35、式中，θ为最大制动距离时刹车片的旋转角；s为最大制动距离；r为轮胎半径；

36、计算最大制动距离下刹车片吸收的能量，如公式(11)所示：

37、e＝ps×t＝m×w×t＝m×θ  (11)；

38、式中，e为最大制动距离下刹车片吸收的能量；ps为制动功率；t为制动时间；m为制动器制动力矩；w为刹车片角速度；

39、计算安全状态下agv小车最大速度v2，如公式(12)所示：

40、

41、故

42、进一步的，所述步骤四的具体方法如下：

43、比较agv小车理论最大速度v1和安全状态下agv小车最大速度v2，取最小值即为agv小车在当前负载下的最大速度v，如公式(14)所示：

44、v＝min(v1,v2)  (14)。

45、进一步的，所述步骤五的具体方法如下：

46、计算agv小车电机转速n，如公式(15)所示：

47、

48、式中，x为1s内编码器输出的脉冲数；x为编码器分辨率；

49、根据agv小车电机转速n计算agv小车的当前速度vn，如公式(16)所示：

50、

51、式中，r为驱动轮滚动半径；i0为传动系统传动比。

52、进一步的，所述步骤六的具体方法如下：

53、△v＝v-vn     (17)。

54、进一步的，所述步骤七的具体方法如下：

55、将速度差△v输入pid控制器，通过预设pid算法得到速度控制变化量，即：

56、

57、式中，u(t)为pid控制器输出量；e(t)为pid控制器输入量，即给定值与被控对象输出值的偏差信号；kp为比例系数；ti为积分时间常数；td为微分时间常数；将公式(18)离散化如公式(19)所示：

58、

59、根据增量式pid控制原理，根据agv小车行驶过程中采集到的agv小车速度信号，计算第n时刻agv小车速度控制变化量△v(n)，如公式(20)所示：

60、△v(n)＝kp[v(n)-v(n-1)]+kiv(n)+kd[v(n)-2v(n-1)+v(n-2)]  (20)；

61、式中，为积分系数；为微分系数；

62、由此得到第n时刻pid控制器输出的速度命令vs(n)，如公式(21)所示：

63、vs(n)＝vs(n-1)+kp[v(n)-v(n-1)]+kiv(n)+kd[v(n)-2v(n-1)+v(n-2)]  (1)。

64、第二方面，本发明实施例还提供了一种agv装置最大速度控制装置，包括：

65、获取模块，用于获取agv小车的货物质量；

66、第一计算模块，用于根据所述agv小车的货物质量和电机额定功率获取agv小车理论最大速度v1；

67、第二计算模块，用于根据所述agv小车的货物质量和最大制动距离获取安全状态下agv小车最大速度v2；

68、第三计算模块，用于根据agv小车理论最大速度v1和安全状态下agv小车最大速度v2确定agv小车在当前负载下的最大速度v；

69、第四计算模块，用于使用编码器获取agv小车的当前速度vn；

70、第五计算模块，用于根据agv小车的当前速度vn和当前负载下的最大速度v确定速度差△v；

71、控制模块，用于根据速度差△v对agv小车进行pid控制将agv小车稳定控制在最大速度。

72、第三方面，提供一种终端，包括：

73、一个或多个处理器；

74、用于存储所述一个或多个处理器可执行指令的存储器；

75、其中，所述一个或多个处理器被配置为：

76、执行本发明实施例的第一方面所述的方法。

77、第四方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得终端能够执行本发明实施例的第一方面所述的方法。

78、第五方面，提供一种应用程序产品，当应用程序产品在终端在运行时，使得终端执行本发明实施例的第一方面所述的方法。

79、本发明的有益效果为：

80、本发明能保证agv小车行驶安全性，提高agv小车驱动电机输出功率，减少运输时间，增大agv小车工作效率。