[实用新型]自动导引车辆混合驱动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型是有关于自动导引车辆（AGV，Automated Guided Vehicle）技术领域，且特别是有关于一种自动导引车辆混合驱动控制系统。

背景技术

自动导引车辆(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，指装备有电磁或光学等自动导引装置，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，工业应用中不需驾驶员且以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可透过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路线，电磁轨道黏贴于地板上，无人搬运车则依循电磁轨道所带来的信息进行移动与动作。 

一般AGV都具有多个电机驱动其运动，如图1。图1为现有技术的AGV驱动控制系统的方框图。现有技术中，AGV的驱动控制系统包括电池11、控制模块12、电机控制器13、第一电机14、第二电机15、第三电机16、信号处理器17及机械装置18。电池11为供电装置，为整个系统的工作提供工作电压。控制模块12内置控制程序及控制电路，发出控制信号至电机控制器13，电机控制器13分别控制第一电机14、第二电机15及第三电机16的工作，第一电机14、第二电机15又分别用于驱动设于AGV车体的机械装置17进行X方向（水平）和Y方向（垂直）的运动。第三电机16为自动装载电机，用于自动装载货物和自动卸载货物。其中，第一电机14、第二电机15和第三电机16的驱动信号经过信号处理器17合成之后，控制机械装置17的运动。电池11进一步与第一电机14、第二电机15及第三电机16的输出端连接，且控制模块12进一步分别连接至第一电机14输出端和电池11之间的连接点，第二电机15输出端和电池11之间的连接点，及第三电机16输出端和电池11之间的连接点。其中，控制模块12为数字信号处理（DSP，digital signal processor）芯片。

为了兼顾灵活性、功率、效率、功率密度、速度和性价比等方面，此AGV伺服驱动系统经常采用直流电机和直流无刷电机。

图2为现有技术中直流电机的驱动控制系统的方框图。直流电机把蓄电池的储能转化为机械能驱动小车沿着轨道行驶，外部电源通过电机的正负提供能源供其运转，主控制器输入两路脉宽调制信号PWM1和PWM2至功率驱动电路，功率驱动电路为开关电路，其依据输入的两路脉宽调制信号PWM1和PWM2打开两路控制开关，以控制直流电机。在这个系统中为了能够实现精确的伺服控制，直流电机的电路中一般要加入编码器或光码盘，编码器或光码盘输出两路信号A和B，位置解码器将该两路信号A和B解码得出电机运转速度、方向等信息，并将该信息输入至主控制器，主控制器进而控制电机运转速度、方向的改变。

图3为现有技术中无刷直流电机的驱动控制系统的方框图。直流无刷电机把蓄电池的储能转化为机械能驱动小车沿着轨道行驶，与直流电机不同的是，三相外部电源通过无刷直流电机的三个输入端提供能源供其运转，主控制器输入三路脉宽调制信号PWM1、PWM2、PWM3至功率驱动电路，功率驱动电路为开关电路，其依据输入的三路脉宽调制信号PWM1、PWM2、PWM3打开三相控制开关，以控制直流无刷电机。在这个系统中为了能够实现精确的伺服控制，无刷直流电机一般采用三个霍尔传感器，对电机测速，并将测到的信号H1、H2、H3输入至位置解码器，得出电机的位置信息，并传送至主控制器，主控制器进而控制电机运转速度、方向。

为了经济使用考虑，一般的AGV小车均采用直流电机和直流无刷电机混合使用，由长时间运行发现存在以下问题，即：

从图2和图3中可以看出，直流无刷电机的工作原理和直流有刷电机类似，但是他们的驱动电路和PWM信号生成完全不同。由于采用了直流电机与直流无刷电机的混合使用，所以需要两个独立的控制器，并且需要切换。

即使在一些性能较高的AGV小车中，使用者还是需要在软件中定义这些电机的类型，如果定义错误的话，将会烧坏电机，更不方便的是，如果更换了另外一种电机，使用者还需要重新更新程序。

因此，对于现有的多电机AGV系统需要设计一个混合驱动器，并且可以自动判别电机的类型，并省去使用者对程序的任何更改。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种自动导引车辆混合驱动控制系统，其可驱动不同类型的电机。