AGV小車控制系統軟件設計原則

為提高AGV小車控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)的(de)數據安全性(xing)(xing)及軟件(jian)(jian)的(de)可擴充性(xing)(xing)，借助面(mian)向對象的(de)方(fang)法進行控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)軟件(jian)(jian)開發。采用(yong)“模塊化”程(cheng)序設計思想，根據高內聚低耦合、一致性(xing)(xing)、信息重(zhong)用(yong)和繼(ji)承、開放性(xing)(xing)等的(de)基本設計原則(ze)。

功能需求分析

根據(ju)技(ji)術(shu)要求，對(dui)控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)分3個層(ceng)(ceng)次(ci)劃分，分別是：硬(ying)件(jian)(jian)操(cao)作層(ceng)(ceng)、功(gong)能(neng)(neng)(neng)控(kong)制(zhi)層(ceng)(ceng)、人機交互層(ceng)(ceng)。硬(ying)件(jian)(jian)操(cao)作層(ceng)(ceng)是將系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)(neng)劃分成最小(xiao)的(de)(de)(de)單元層(ceng)(ceng)，包含了(le)所有(you)與底(di)層(ceng)(ceng)硬(ying)件(jian)(jian)交互的(de)(de)(de)設(she)置，使(shi)得上層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)操(cao)作與底(di)層(ceng)(ceng)硬(ying)件(jian)(jian)分開(kai)，它是軟(ruan)件(jian)(jian)系(xi)(xi)統(tong)(tong)設(she)計的(de)(de)(de)基礎類庫，包含了(le)所有(you)與運動(dong)相(xiang)關的(de)(de)(de)底(di)層(ceng)(ceng)函數庫。然后依(yi)據(ju)功(gong)能(neng)(neng)(neng)相(xiang)關原則，結合硬(ying)件(jian)(jian)操(cao)作層(ceng)(ceng)，形成功(gong)能(neng)(neng)(neng)控(kong)制(zhi)層(ceng)(ceng)，完成雙(shuang)驅雙(shuang)向(xiang)AGV運動(dong)的(de)(de)(de)基本功(gong)能(neng)(neng)(neng)。最后根據(ju)操(cao)作的(de)(de)(de)方便性，完成人機交互界面的(de)(de)(de)設(she)計。所有(you)的(de)(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)(neng)控(kong)制(zhi)層(ceng)(ceng)單元構成了(le)開(kai)放式的(de)(de)(de)軟(ruan)件(jian)(jian)系(xi)(xi)統(tong)(tong)，為用(yong)戶提供二次(ci)開(kai)發，便于用(yong)戶進行功(gong)能(neng)(neng)(neng)更新，使(shi)設(she)備具有(you)更大的(de)(de)(de)柔(rou)性。

針對該系(xi)統(tong)的(de)要求，操作者可以根據(ju)作業任務(wu)對路徑規劃、運行速度、定位時間等參數(shu)進行設(she)定和修改，設(she)計(ji)控制系(xi)統(tong)軟件結構(gou)并進行優(you)化，確保功能劃分至最小邏(luo)輯單元，同(tong)時保證各模塊之間既相互關(guan)聯又相互獨(du)立。

軟件總體結構

控(kong)制系(xi)(xi)統總體(ti)結構的(de)設計主要完成系(xi)(xi)統的(de)初始化、導(dao)航(hang)信號的(de)監測(ce)、異常(chang)診斷(duan)、伺(si)服報警、信號輸入輸出、路(lu)徑存儲、設置速(su)度等任務。主進程在(zai)軟件啟動運行后，實時檢測(ce)按鈕(niu)信號、磁導(dao)航(hang)信號等，只有(you)斷(duan)電才停止運行。并根據中斷(duan)請求(qiu)優先級的(de)設置，相(xiang)應(ying)模塊(kuai)分別響應(ying)。

導航控制模塊

AGV的(de)(de)導(dao)(dao)航(hang)算法(fa)是控制AGV行駛方(fang)向和(he)路(lu)徑跟蹤的(de)(de)方(fang)法(fa)。采用(yong)磁(ci)(ci)帶導(dao)(dao)航(hang)技(ji)術(shu)，與電磁(ci)(ci)導(dao)(dao)航(hang)技(ji)術(shu)相近，區別(bie)在(zai)于(yu)磁(ci)(ci)帶導(dao)(dao)航(hang)是在(zai)路(lu)面上(shang)貼磁(ci)(ci)條(tiao)替代在(zai)地面上(shang)埋設金屬(shu)線，根據實時監測磁(ci)(ci)條(tiao)相對(dui)于(yu)磁(ci)(ci)導(dao)(dao)航(hang)傳感器(qi)的(de)(de)相對(dui)位置調整AGV的(de)(de)運行姿態(tai)。因磁(ci)(ci)信(xin)號穩(wen)定不易(yi)受到其他信(xin)號的(de)(de)干擾，改變(bian)或擴充路(lu)徑較容(rong)易(yi)，磁(ci)(ci)條(tiao)鋪設簡單易(yi)行，成本(ben)低(di)廉，所以企(qi)業應用(yong)普遍。

AGV的(de)(de)導航控制作為AGV控制系統(tong)的(de)(de)核心(xin)模塊(kuai)，實時調整AGV的(de)(de)運行姿態，保(bao)AGV不脫離磁條，足決定AGV平穩可靠運行的(de)(de)關鍵。

雙(shuang)驅雙(shuang)向AGV的導(dao)航模塊分為(wei)三個(ge)部分：

第一部分是磁(ci)導航傳感器采集磁(ci)條信號；

第(di)二部分是分析采集的信號；

第三(san)部(bu)分是信號轉(zhuan)換。

雙馳雙向(xiang)AGV有兩個(ge)驅動模(mo)(mo)塊分(fen)別放在車體中線的(de)(de)前后，每個(ge)驅動模(mo)(mo)塊前后都有一個(ge)磁導(dao)航傳感器(qi)分(fen)別定義(yi)為一號、二號、三號、四(si)號、當AGV偏離預定軌道行(xing)駛(shi)時(shi)，控制系統軟件通過差動糾偏算法控制電(dian)機各驅動輪的(de)(de)速(su)度，實現(xian)糾偏導(dao)航。判斷AGV偏離軌道計算電(dian)機的(de)(de)控制量(liang)足導(dao)航算法的(de)(de)核心。