[发明专利]一种轨道穿梭车运行方向的控制方法及其控制装置

说明书

技术领域

本发明涉自动化仓库轨道穿梭车方向控制技术领域，尤其是涉及一种轨道穿梭车运行方向的控制方法及其控制装置。 

背景技术

随着企业现代化生产规模的不断扩大和深化，柔性制造系统、计算机集成制造系统和工厂自动化对仓储物流系统提出更高的要求，一种具有转向功能的自动化仓库轨道穿梭车聚焦于自动化仓储管理系统的多任务融合应用，能够完美实现不同层、不同巷道间货物存取、搬运、放置等多种任务，同时结合识别技术，实现自动化识别、分类管理等功能。为自动化存储系统注入了全新的概念，以更强大的操作能力而比传统的存储方式更能充分和弹性地利用空间。在仓储管理系统、柔性化生产线将有着广泛的应用前景及优势。 

对穿梭车控制系统也提出了更高的要求。要实现穿梭车高精度的位置控制，必须对其精确的方向控制提出更高的要求，防止穿梭车与轨道碰撞，同时保证其穿梭车位置的控制精度。 

目前，穿梭车主要是直穿式穿梭车，不具有转向功能，而这一类穿梭车简单，同时，主要采用机械的办法，来防止穿梭车与轨道碰撞，并没有避免穿梭车与轨道边的碰撞问题，由于穿梭车的长时间运行，必须对其部件进行更换。同时，对高精度的穿梭车位置精度控制有一定的影响。 

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种能有效调控穿梭车运行方向，避免穿梭车与轨道边发生摩擦碰撞的自动化仓库轨道穿梭车运行方向的精确控制方法及其控制装置。 

为了解决上述的技术问题，本发明的控制方法是通过以下技术方案实现的：一种轨道穿梭车运行方向的控制方法，具体如下： 

（1）实时采集穿梭车行驶方向前方两车轮与相应侧轨道的距离以及穿梭车所行驶方向前方两车轮的速度；

（2）将步骤（1）中采集的数据输送入PID控制器中，根据穿梭车所行驶方向前方两车轮与相应轨道的距离差值，由PID控制器调整穿梭车左右侧驱动两车轮电机的速度，实现穿梭车方向的调节，根据实时采集数据依此循环进行穿梭车方向的实时控制。

优选的是，该方法的具体控制流程为： 

步骤1：建立二维双输入三输出PID参数调整控制器；

步骤2：设定传感器偏差值e=0，采集上一时刻穿梭车行驶方向前方两个测距传感器的测量值L1与L2，并计算出控制系统偏差量e；测量距离由数据采集系统实时采集，并由该数据处理单元计算出控制系统偏差量e和偏差变化率 ；

步骤3：将当前时刻的轮边测距传感器的差值e和偏差变化率作为二维双输入三输出PID自适应参数整定控制器中，经过推理和运算后，输出反归一化后的PID控制器的整定值ΔP、ΔI、ΔD；

步骤4：将整定值ΔP、ΔI、ΔD代入常规PID控制器输出量的计算公式中，实现电机差速调节，进而达到穿梭车方向调整的目的；

步骤5：重复步骤2～步骤4，进行下一时刻电机速度差数调整控制。

本发明的控制装置是通过以下技术方案实现的：一种库轨道穿梭车运行方向的控制装置，其包括设置于穿梭车行驶方向前方两车轮临近该侧轨道端面上的传感器，用于检测驱动穿梭车行驶方向前方两车轮速度的检测器，以及PID控制器；所述PID控制器与传感器、检测器以及驱动车轮的电机电连接，所述PID控制器根据传感器、检测器实时输入的数据进行计算后，对电机的速度进行实时控制。 

与现有技术相比，本发明具有如下优点： 

本发明可实现带转向功能的自动化仓库轨道穿梭车精确方向控制，可有效避免穿梭车与轨道之间的碰撞，因此其不需要使用防撞部件，进而杜绝防撞部件安装更换带来的麻烦。同时，本发明提高了穿梭车位置控制的精度，提高其运行的顺畅性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为轨道穿梭车运行方向的控制方法的PID控制原理图。 

图2为PID控制方法的二维双输入三输出控制器结构图。 

图3为轨道穿梭车与轨道配合的示意图。 

具体实施方式