[发明专利]一种基于PID控制的背负型AGV两轮同步方法

摘要

一种基于PID控制的背负型AGV两轮同步方法，该方法首先将利用驱动单元行走编码器采样得到驱动单元的位置和各自运动的转向角度，利用差分法获取驱动单元的线速度偏差与角速度偏差，进而采用改进型PID控制器使得两个驱动单元同步。本发明根据偏差控制双驱动背负式AGV的两个驱动单元，保证两个驱动单元自动跟踪同步。

主权项

一种基于PID控制的背负型AGV两轮同步方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：1)、以T为采样周期，通过驱动单元行走编码器分别获取驱动单元的位置p1，p2和各自运动的转向角度θ1，θ2，其中p1，θ1分别指第一个驱动单元的位置与转向角；p2，θ2分别指第二个驱动单元的位置与转向角；2)、定义驱动单元的线速度偏差ep_v和角速度偏差eθ_v为ep_v=ep1_vep2_v=vp1_d-vp1pp2_d-vp2,eθ_v=eθ1_veθ2_v=vθ1_d-vθ1vθ2_d-vθ2,---(1)]]>其中，ep1_v和ep2_v分别为第一个和第二个驱动单元线速度偏差，eθ1_v和eθ2_v分别为第一个和第二个驱动单元角速度偏差；vp1_d，vp2_d分别为第一个驱动单元与第二个驱动单元的输入期望线速度，vθ1_d，vθ2_d分别为第一个驱动单元与第二个驱动单元的期望角速度信号；vp1，vp2分别为第一个驱动单元与第二个驱动单元的实时输出线速度；vθ1，vθ2分别为第一个驱动单元与第二个驱动单元的实时角速度信号，且vp1，vp2，vθ1，vθ2分别由步骤1)中得到的第一个驱动单元的位置p1，第二个驱动单元的p2和各自运动的转向角度θ1，θ2采用差分法得到；vp1_d，vp2_d，vθ1_d，vθ2_d输入期望值是根据系统性能要求预先设定的；3)、根据驱动单元的线速度偏差ep_v与角速度偏差eθ_v，通过改进的PID控制器确定本地控制率uv1(k)，uθ1(k)，uv2(k)，uθ2(k)，即定义如下：ev_t=vp1-vp2eθ_t=vθ1-vθ2---(2)]]>本地控制率uv1(k)，uθ1(k)，uv2(k)，uθ2(k)的取值如下：uv1(k)=Kp1ep1_v(k)+Kl1Σj=0kep1_v(j)+Kd1(ep1_v(k)-ep1_v(k-1))+Kp_tev_t(k)+Kl_tΣj=0kev_t(j)+Kd_t(ev_t(k)-ev_t(k-1))]]>uθ1(k)=Kp1′eθ1_v(k)+Kl1′Σj=0keθ1_v(j)+Kd1′(eθ1_v(k)-eθ1_v(k-1))+Kp_t′eθ_t(k)+Kl_t′Σj=0keθ_t(j)+Kd_t′(eθ_t(k)-eθ_t(k-1))]]>uv2(k)=Kp2ep2_v(k)+Kl2Σj=0kep2_v(j)+Kd2(ep2_v(k)-ep2_v(k-1))uθ2(k)=Kp2′eθ2_v(k)+Kl2′Σj=0keθ2_v(j)+Kd2′(eθ2_v(k)-eθ2_v(k-1))---(3)]]>其中Kp1,Kl1,Kd1,Kp_t,Kl_t,Kd_t,K'p1,K′l1,K'd1,K'p_t,K′l_t,K'd_t,Kp2,Kl2,Kd2,K'p2,K′l2,K'd2为给定的系统系数；ep1_v(k)和ep2_v(k)分别为当前时刻第一个和第二个驱动单元线速度偏差，eθ1_v(k)和eθ2_v(k)分别为当前时刻第一个和第二个驱动单元角速度偏差，ev_t(k)为当前时刻第一个和第二个驱动单元实时线速度的偏差，eθ_t(k)为当前时刻第一个和第二个驱动单元实时角速度的偏差。