[发明专利]穿梭车速度规划控制方法、装置及穿梭车

说明书

技术领域

本发明涉及控制领域，特别涉及一种穿梭车速度规划控制方法、装置及穿梭车。

背景技术

在现代自动化物流仓库中，直线式往复型轨道穿梭车(Shuttle小车)需要以很高速度(最高速度可以达到4米每秒)运动并准确定位，主要采用伺服放大器进行驱动，配合码尺传感器进行定位。

目前，穿梭车采用固定加速度和减速度的速度曲线方式，如图1所示，其中将整个位移分为三个阶段，其中在第一阶段以给定的加速度进行加速直到最大速度，在第二阶段以匀速进行运动，在第三阶段以给定的加速度进行减速，直到速度减到设定的结束速度。

在上述速度曲线中，当速度变化从加速阶段进入匀速，或从匀速阶段进入减速阶段时，由于加速度的变化，如图2所示，速度会相应发生突变，由于现有伺服放大器具有内部速度PID控制，造成实时速度剧烈波动，定位不准确。

发明内容

本发明实施例提供一种穿梭车速度规划控制方法、装置及穿梭车，通过对穿梭车行进过程中的加减速过程进行控制，从而在保证行进速度的同时，有效减小速度跳变，提高整体效率。

根据本发明的一个方面，提供一种穿梭车速度规划控制方法，包括：

控制穿梭车从指定位移的起点以指定初始速度V_s开始进行加速运动，其中先进行加速度随时间增加的第一加速运动，再进行加速度随时间减小的第二加速运动；

控制穿梭车进行匀速运动；

控制穿梭车进行减速运动，其中先进行加速度随时间减少的第一减速运动，再进行加速度随时间增加的第二减速运动，并以指定末速度V_e到达指定位移的终点。

在一个实施例中，穿梭车进行第一加速运动和第二加速运动所需的时间相同；

穿梭车进行第一降速运动和第二降速运动所需的时间相同。

在一个实施例中，穿梭车进行第一加速运动或第二加速运动所需的时间T₁和进行第一降速运动和第二降速运动所需的时间T₂满足：

所述时间T₁和时间T₂的平方差与穿梭车的所述末速度V_e减去初始速度V_s的差值呈正比。

在一个实施例中，判断穿梭车的指定位移是否大于预定门限，其中所述预定门限由所述初始速度V_s和末速度V_e确定；

若穿梭车的指定位移大于预定门限，则执行控制穿梭车从指定位移起点以指定初始速度V_s开始进行加速运动的步骤；

若穿梭车的指定位移不大于预定门限，则穿梭车以预定速度通过指定位移。

在一个实施例中，在所述末速度V_e不小于初始速度V_s时，所述预定门限由所述末速度V_e与初始速度V_s之和、以及所述末速度V_e与初始速度V_s之差确定。

在一个实施例中，所述时间T₂的取值范围为V_max为穿梭车的最高速度，J为加速度参数；

设穿梭车通过所述指定位移仅进行所述加速运动和减速运动，通过对穿梭车的位移函数进行二分法来确定所述时间T₂和T₁。

在一个实施例中，在所述末速度V_e小于初始速度V_s时，所述预定门限由所述末速度V_e与初始速度V_s之和、以及所述初始速度V_s与末速度V_e之差确定。

在一个实施例中，所述时间T₂的取值范围为V_max为穿梭车的最高速度，J为加速度参数；

设穿梭车通过所述指定位移仅进行所述加速运动和减速运动，通过对穿梭车的位移函数进行二分法来确定所述时间T₂和T₁。

在一个实施例中，利用所述时间T₁和初始速度V_s确定穿梭车进行所述加速运动的升速过程位移；

利用所述时间T₂和末速度V_e确定穿梭车进行所述减速运动的降速过程位移；

将所述指定位移减去所述升速过程位移和所述降速过程位移的差值作为穿梭车进行所述匀速运动的匀速过程位移。