[发明专利]一种基于双PID控制的AGV小车的路径纠偏方法

摘要

本发明涉及一种基于双PID控制的AGV小车的路径纠偏方法，其新提出的双PID控制器结构和新提出的视觉传感器定位方法都能够大大提升控制精度，并能够增加AGV运行稳定性和运行灵活性，增强AGV直线运行和曲线运动精度，加强AGV复杂能力。且使得精度可以控制在5mm以内，灵活行可以准确跟踪任意变换的运动轨迹，稳定性方面可以实现长时间稳定运行，抑制了硬件传感器自身缺陷，误差小。

主权项

1.一种基于双PID控制的AGV小车的路径纠偏方法，其特征在于：所述纠偏方法包括直线行驶部分和转弯行驶部分的纠偏方法；所述小车配置有惯性导航元件和辅助定位设备，并限定其转弯行驶部分的行驶轨迹的拐角均为90度的折线，惯性导航元件能提供小车行驶时的实时行驶参数，通过结合运行时间能够推算出小车的实际坐标和姿态角；由于惯性导航随时间累积会有一定的漂移，需要辅助定位设备校正，辅助定位设备间隔一定的时间提供校正参数,校正后能得到更加准确的所述小车的实际坐标和姿态角；在AGV小车进行行驶时，其双PID控制器总表达式为：其中，u(t)为小车的横向纠偏控制量，Kpa、Kpd分别为两个PID控制器的PID参数，其中一个PID控制器是角度PID控制器，另外一个是位置PID控制器，且两个Kpa、Kpd作为因变量Kp分别与两个ea(t)、ed(t)作为自变量e之间存在Kp＝Ae2+B的函数关系，ea(t)为惯性导航元件或辅助定位设备提供的所述小车的姿态角与目标角度的差值，ed(t)为惯性导航元件或辅助定位设备提供的所述小车的实际坐标与目标坐标的差值，TaD和TdD为小车使用前调试得到的参数，α、β为每个小车使用前调试得到的系数，其根据小车直线行驶或转弯行驶的行进方式、行进速度取不同的值,对于AGV小车来说，在不同速度或不同位置偏移量情况下，设置的PID参数均不同，同理两个PID控制器前面的系数也需要做相应调整，α、β的调整原则为：速度越快调整的幅值越小，即系数α，β值越小；当AGV小车直线行驶时，按照以下方式进行纠偏：(1)当ed(t)小于等于0.012m时，即位移偏差很小的情况下，需要两个PID控制器具有相同的控制作用，此时设置α＝β；(2)当ed(t)大于0.012m时候，即位置偏移量较大情况下，位置PID控制器需要占据主要控制地位，角度PID控制器作为辅助进行纠偏，此时α<β；其中，α取值范围为[0,1]，β取值范围为[1,2]。