一种基于PID与模糊控制车载系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于PID与模糊控制车载系统，包括处理器、坐标采集装置、PID控制器、模糊控制器、驱动装置和AGV小车；坐标采集装置对AGV小车的位置坐标实时采集，并通过处理器将采集的位置坐标与预定的位置坐标比较，得到坐标差，并把该坐标差作为PID控制器的输入量输出控制驱动装置的功率；探测模块采集障碍信号，并把障碍信号通过处理器输入到模糊控制器并输出作为PID参数，PID控制器根据模糊控制器输出的PID参数控制驱动装置的功率；本发明专利技术通过采集AGV小车实时坐标并与既定坐标比较，利用PID控制器控制AGV小车运行速度，使得AGV小车始终保持在既定坐标上，通过探测模块及时避开运行障碍物，能够有效避免小车发生碰撞，提高了AGV小车的运输效率。高了AGV小车的运输效率。高了AGV小车的运输效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PID与模糊控制车载系统


[0001]本专利技术涉及车载控制系统
，特别涉及一种基于PID与模糊控制车载系统。

技术介绍

[0002]AGV导航车即自动导引运输车，是指装备有电磁或光学等自动导引系统，它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。在仓库以及车间运输管理中，为了降低对工作人员的需求量，通常采用AGV小车实现车间或者仓库内部的运输使用。AGV导航车是通过车载控制系统来实现移动控制的，AGV的车载控制系统内的程序都是预先设定好的，AGV小车在车间仓库穿梭，仓库行驶道路错综复杂，前后相邻之间的AGV小车之间以及与运输道路出现的障碍物很容易发生碰撞，一旦其中一辆AGV小车发生碰撞或故障，后续AGV小车如果不能够及时避让很容易发生更大碰撞事故，造成更大的损失，同时AGV小车在行驶过程中能否精准到达既定位置也是造成碰撞的主要诱因，因为前车速度过慢或出现故障没有在既定时间达到既定位置，而后车按照既定时间达到既定位置就会发生碰撞，因此需要一种能够根据AGV小车行驶实时现况作出判定的车载控制系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种基于PID与模糊控制车载系统，通过采集AGV小车实时坐标并与既定坐标比较，利用PID控制器控制AGV小车运行速度，使得AGV小车始终保持在既定坐标上，并通过探测模块及时避开运行障碍物，能够有效避免小车发生碰撞，提高了AGV小车的运输效率，可以有效解决
技术介绍
中问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种基于PID与模糊控制车载系统，包括处理器、坐标采集装置、PID控制器、模糊控制器、驱动装置和AGV小车；其中，
[0005]所述坐标采集装置用于对AGV小车的位置坐标进行实时采集，并把采集数据输入到处理器；
[0006]所述处理器用于将采集的位置坐标与预定的位置坐标进行比较，并计算出采集的位置坐标与预定的位置坐标的坐标差，并把该坐标差作为PID控制器的输入量输入；
[0007]所述PID控制器用于根据输入的坐标差输出驱动装置的功率；
[0008]所述驱动装置安装在AGV小车上用于驱动AGV小车前进，并根据PID控制器的输出量调整功率，进而调节AGV小车的运行速度和方向；
[0009]所述探测模块用于探测AGV小车周围的障碍情况，并在探测到运动方向接近障碍物时采集障碍信号，并把障碍信号输入到处理器；
[0010]所述模糊控制器用于将采集的障碍信号作为输出量，然后输出PID参数，所述PID控制器根据模糊控制器输出的PID参数，输出驱动装置的功率。
[0011]优选的，还包括转向驱动装置，所述转向驱动装置用于对AGV小车的前进方向进行变向，PID控制器根据模糊控制器输出PID参数输出转向驱动装置。
[0012]优选的，所述转向驱动装置的最大转向角度区间为[
‑
90
°‑
90
°
]。
[0013]优选的，还包括报警装置，所述报警装置与控制器连接，当探测模块探测到AGV小车前进方向障碍时，所述控制器控制报警装置发出警报。
[0014]优选的，所述报警装置为报警灯或报警鸣笛。
[0015]优选的，所述坐标采集装置为旋转激光雷达，所述旋转激光雷达安装在AGV小车上。
[0016]优选的，所述处理器中包含AGV小车运行轨迹的全局坐标系和激光雷达坐标系，所述全局坐标系与激光雷达坐标系同一平面重合。
[0017]与传统技术相比，本专利技术产生的有益效果是：本专利技术通过采集AGV小车实时坐标并与既定坐标比较，利用PID控制器控制AGV小车运行速度，使得AGV小车始终保持在既定坐标上，并通过探测模块及时避开运行障碍物，能够有效避免小车发生碰撞，提高了AGV小车的运输效率。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的控制系统连接示意图。
[0019]图中：1、处理器；2、坐标采集装置；3、PID控制器；4、模糊控制器；5、探测模块；6、驱动装置；7、转向驱动装置；8、报警装置。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0021]如图1所示，一种基于PID与模糊控制车载系统，包括处理器1、坐标采集装置2、PID控制器3、模糊控制器4、驱动装置6和AGV小车；其中，
[0022]所述坐标采集装置2用于对AGV小车的位置坐标进行实时采集，并把采集数据输入到处理器1；
[0023]所述处理器1用于将采集的位置坐标与预定的位置坐标进行比较，并计算出采集的位置坐标与预定的位置坐标的坐标差，并把该坐标差作为PID控制器3的输入量输入；
[0024]所述PID控制器3用于根据输入的坐标差输出驱动装置的功率；
[0025]所述驱动装置6安装在AGV小车上用于驱动AGV小车前进，并根据PID控制器3的输出量调整功率，进而调节AGV小车的运行速度和方向；
[0026]所述探测模块5用于探测AGV小车周围的障碍情况，并在探测到运动方向接近障碍物时采集障碍信号，并把障碍信号输入到处理器1，处理器1将障碍信号输入到模糊控制器4；
[0027]所述模糊控制器4用于将采集的障碍信号作为输出量，然后输出PID参数，所述PID控制器3根据模糊控制器4输出的PID参数，输出驱动装置的功率。
[0028]本实施例中，还包括转向驱动装置7，所述转向驱动装置7用于对AGV小车的前进方向进行变向，PID控制器3根据模糊控制器4输出PID参数输出转向驱动装置7。
[0029]本实施例中，所述转向驱动装置7的最大转向角度区间为[
‑
90
°‑
90
°
]，即转向驱动装置7可以把AGV小车左右转向90
°
。
[0030]本实施例中，还包括报警装置8，所述报警装置8与控制器连接，当探测模块5探测
到AGV小车前进方向障碍时，所述控制器控制报警装置8发出警报。
[0031]本实施例中，所述报警装置8为报警灯或报警鸣笛。
[0032]本实施例中，所述坐标采集装置2为旋转激光雷达，所述旋转激光雷达安装在AGV小车上。
[0033]本实施例中，所述处理器1中包含AGV小车运行轨迹的全局坐标系和激光雷达坐标系，所述全局坐标系与激光雷达坐标系同一平面重合,所述全局坐标系为平面直角坐标系。
[0034]具体实施时，AGV小车均从全局坐标系上的原点位置出发，旋转激光雷达对AGV小车的实时坐标位置进行采集，并把采集的坐标数据(x、y)输入到处理器1，处理器1把采集的坐标数据(x、y)与AGV小车预定的坐标数据(x
′
、y
′
)进行做差，得到坐标差(
△
x、
△
y)，并把坐标差(
△
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PID与模糊控制车载系统，其特征在于：包括处理器、坐标采集装置、PID控制器、模糊控制器、驱动装置和AGV小车；其中，所述坐标采集装置用于对AGV小车的位置坐标进行实时采集，并把采集数据输入到处理器；所述处理器用于将采集的位置坐标与预定的位置坐标进行比较，并计算出采集的位置坐标与预定的位置坐标的坐标差，并把该坐标差作为PID控制器的输入量输入；所述PID控制器用于根据输入的坐标差输出驱动装置的功率；所述驱动装置安装在AGV小车上用于驱动AGV小车前进，并根据PID控制器的输出量调整功率；所述探测模块用于探测AGV小车周围的障碍情况，并在探测到运动方向接近障碍物时采集障碍信号，并把障碍信号输入到处理器；所述模糊控制器用于将采集的障碍信号作为输出量，然后输出PID参数，所述PID控制器根据模糊控制器输出的PID参数，输出驱动装置的功率。2.根据权利要求1所述的一种基于PID与模糊控制车载系统，其特征在于：还包括转向驱动装置，所述转向驱动装置用于对AGV小车的前进方向进行变...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖小鹏，胡磊，
申请(专利权)人：合肥市小鹏信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：