本發(fā)明涉及自動(dòng)引導(dǎo)車輛領(lǐng)域。更具體地說(shuō),本發(fā)明涉及智能車載標(biāo)簽agv控制系統(tǒng)及控制方法領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著企業(yè)信息集成化的發(fā)展,agv自動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)作為物流信息化、自動(dòng)化的重要手段,得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的車間物流運(yùn)輸大部分由傳送帶、人力推車等組成,一方面物流輸送效率低下,上下游工序之間不能很好的銜接;另一方面,隨著勞動(dòng)力價(jià)格的上升,現(xiàn)有系統(tǒng)人力成本急劇增加。agv自動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)則不存在傳統(tǒng)車間物流運(yùn)輸?shù)木窒扌?,?shí)現(xiàn)了物流信息化,在企業(yè)信息化建設(shè)、降低人力成本、提高企業(yè)效益等方面作用巨大。
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,近距離室內(nèi)無(wú)線定位的技術(shù)需求越來(lái)越多。常用的定位技術(shù)主要包括gps、紅外、藍(lán)牙、wifi、rfid等。由于gps信號(hào)不能穿透建筑物且民用的定位誤差要求在10米以內(nèi),因此不適合于室內(nèi)定位。
紅外定位技術(shù)雖然能達(dá)到比較高的精度,但是不能穿透障礙物,只能在視距范圍內(nèi)使用且受方向性限制,也不適合室內(nèi)定位。由于rfid定位方法具有非接觸、非視距、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在室內(nèi)定位中得到廣泛的應(yīng)用。rfid的基本原理是利用射頻信號(hào)反射的傳輸特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的識(shí)別。在當(dāng)前的研究中,基于rssi(receivedsignalstrengthindication)技術(shù)定位的基本原理是收集無(wú)線信號(hào)在傳播環(huán)境中的信號(hào)強(qiáng)度,根據(jù)信號(hào)傳播衰減模型來(lái)估計(jì)目標(biāo)位置。該技術(shù)因?yàn)槌杀镜汀⑼度肷佟⒃O(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì),成為rfid室內(nèi)定位的優(yōu)選方法。
傳統(tǒng)的基于參考標(biāo)簽定位方法中,增加參考標(biāo)簽會(huì)產(chǎn)生射頻干擾等非線性因素,從而降低定位精度。與傳統(tǒng)算法相比,本發(fā)明專利提出一種基于bp人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和參考標(biāo)簽的車載標(biāo)簽agv控制系統(tǒng),引入bp人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理非線性影響,利用實(shí)時(shí)場(chǎng)景參數(shù)配置工作參數(shù),提高了定位系統(tǒng)定位精度和魯棒性,降低成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的是提供一種智能車載標(biāo)簽agv控制系統(tǒng),控制裝置將實(shí)際坐標(biāo)和目標(biāo)坐標(biāo)的坐標(biāo)差轉(zhuǎn)換為pwm信號(hào)傳至車體驅(qū)動(dòng)模塊,驅(qū)動(dòng)小車按照預(yù)定運(yùn)動(dòng)軌跡前進(jìn)。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種智能車載標(biāo)簽agv控制系統(tǒng)的控制方法,利用模糊pid控制方法對(duì)小車向行進(jìn)目標(biāo)中的行進(jìn)偏差進(jìn)行補(bǔ)償,提高小車行走的精確度。
為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn),提供了一種智能車載標(biāo)簽agv控制系統(tǒng),包括:
小車,其后輪上分別安裝驅(qū)動(dòng)電機(jī);
rfid標(biāo)簽,其固定在小車上,用于發(fā)出小車的位置信號(hào);
定位裝置,其接收小車的位置信號(hào)并對(duì)小車位置信號(hào)進(jìn)行讀取和定位,并發(fā)出定位信息;
gprs模塊,其固定在所述小車上,用于接收定位信息;
車體驅(qū)動(dòng)模塊,其固定在小車上并連接驅(qū)動(dòng)電機(jī),用于控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速;以及
主控制器,其通過(guò)rs485接口連接gprs模塊,接收gprs模塊的小車的定位信息,并將小車的定位信息與目標(biāo)位置的坐標(biāo)進(jìn)行比較;
其中,所述主控制器還包括pwm信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)單元,所述pwm信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)單元連接車體驅(qū)動(dòng)模塊,其根據(jù)坐標(biāo)比較結(jié)果輸出pwm占空比信號(hào),通過(guò)車體驅(qū)動(dòng)模塊控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
優(yōu)選的是,還包括:紅外避障模塊,其安裝在小車的四周,用于檢測(cè)小車四周障礙并輸出暫停信號(hào);
其中,所述紅外避障模塊還連接主控制器,主控制器接收暫停信號(hào),控制小車暫停。
優(yōu)選的是,還包括:電源模塊,其連接主控制器、射頻模塊、gprs模塊、紅外避障模塊和車體驅(qū)動(dòng)模塊,用于提供主控制器、射頻模塊、gprs模塊、紅外避障模塊和車體驅(qū)動(dòng)模塊的工作電壓。
優(yōu)選的是,所述定位裝置包括:
多個(gè)rfid讀寫(xiě)器,其固定在室內(nèi)的多個(gè)角落,用于接收rfid標(biāo)簽發(fā)出的位置信號(hào);
路由器,其通過(guò)rj45接口連接所述rfid讀寫(xiě)器,用于傳輸位置信號(hào);
服務(wù)器,其連接所述路由器,用于傳輸位置信號(hào)。
優(yōu)選的是,所述定位裝置還包括:
傳感器組,其安裝在所述rfid讀寫(xiě)器的一側(cè),用于檢測(cè)rfid讀寫(xiě)器的環(huán)境信息;
傳感器中控,其分別連接傳感器組和路由器,用于將環(huán)境信息傳輸至服務(wù)器。
優(yōu)選的是,所述傳感器組包括溫度傳感器、濕度傳感器、亮度傳感器和電磁輻射傳感器。
本發(fā)明的目的還通過(guò)一種智能車載標(biāo)簽agv控制系統(tǒng)的控制方法來(lái)實(shí)現(xiàn),包括以下步驟:
步驟1、將目標(biāo)位置信息(x,y)輸入主控制器,并讀取小車上rfid標(biāo)簽的定位信息,輸出目標(biāo)行進(jìn)軌跡;
步驟2、將行進(jìn)軌跡分解成n段,再將n段種的每段分解成m個(gè)軌跡點(diǎn);
步驟3、當(dāng)小車行進(jìn)至第i段的第ki,j軌跡點(diǎn)時(shí),其目標(biāo)位置坐標(biāo)
優(yōu)選的是,所述模糊pid控制方法包括:
模糊控制器輸入橫坐標(biāo)的偏差eij(x)、縱坐標(biāo)偏差eij(y),輸出pid的比例系數(shù)、比例積分系數(shù)和微分系數(shù),比例系數(shù)、比例積分系數(shù)和微分系數(shù)輸入pid控制器進(jìn)行pwm的占空比補(bǔ)償控制。
優(yōu)選的是,所述模糊控制器中橫坐標(biāo)偏差eij(x)和縱坐標(biāo)偏差eij(y)分為7個(gè)等級(jí);所述輸出pid的比例系數(shù)、比例積分系數(shù)和微分系數(shù)分為7個(gè)等級(jí);
所述模糊pid控制器的輸入和輸出的模糊集為{nb,nm,ns,0,ps,pm,pb}。
優(yōu)選的是,所述橫坐標(biāo)偏差eij(x)的模糊論域?yàn)閇-0.04,0.04],定量化因子為1;所述縱坐標(biāo)偏差eij(y)的模糊論域?yàn)閇-0.04,0.04],定量化因子為1;
所述輸出pid的比例系數(shù)的模糊論域?yàn)閇-1,1],其定量化因子為0.1;比例積分系數(shù)的模糊論域?yàn)閇-1,1],其定量化因子為0.158;微分系數(shù)的模糊論域?yàn)閇-1,1],其定量化因子為0.0003;
所述橫坐標(biāo)偏差eij(x)和縱坐標(biāo)偏差eij(y)的隸屬度函數(shù)是三角函數(shù);
所述pid的比例系數(shù)、比例積分系數(shù)和微分系數(shù)的的隸屬度函數(shù)為三角函數(shù)。
本發(fā)明至少包括以下有益效果:實(shí)現(xiàn)一套標(biāo)簽系統(tǒng)可以訓(xùn)練多個(gè)虛擬坐標(biāo)場(chǎng)景,多個(gè)相似場(chǎng)地可以使用同一虛擬場(chǎng)景,從而大大降低了agv場(chǎng)地標(biāo)簽使用和標(biāo)簽更換的費(fèi)用,解決了rfid標(biāo)簽使用中抗干擾能力差的問(wèn)題。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn),部分還將通過(guò)對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的智能車載標(biāo)簽agv控制系統(tǒng)中的agv控制裝置示意圖。
圖2是本發(fā)明的智能車載標(biāo)簽agv控制系統(tǒng)中的定位裝置示意圖。
圖3是本發(fā)明的定位裝置的基于bp和landmarc算法流程圖。
圖4是本發(fā)明的定位裝置的agv控制裝置的控制流程圖。
圖5是本發(fā)明的agv小車向目標(biāo)位置行走的軌跡和目標(biāo)行進(jìn)軌跡對(duì)比圖。
圖6是本發(fā)明的模糊pid控制原理圖。
圖7是本發(fā)明的模糊pid控制器的輸入橫坐標(biāo)偏差eij(x)的三角隸屬度函數(shù)圖。
圖8是本發(fā)明的模糊pid控制器的輸入縱坐標(biāo)偏差eij(y)的三角隸屬度函數(shù)圖。
圖9是本發(fā)明的模糊pid控制器的輸出pid的比例系數(shù)的三角隸屬度函數(shù)圖。
圖10是本發(fā)明的模糊pid控制器的輸出pid的比例積分系數(shù)的三角隸屬度函數(shù)圖。
圖11是本發(fā)明的模糊pid控制器的輸出pid的微分系數(shù)的三角隸屬度函數(shù)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明,以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。
應(yīng)當(dāng)理解,本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語(yǔ)并不配出一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。
圖1-2示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)形式,智能車載標(biāo)簽agv控制系統(tǒng)包括:小車22、rfid標(biāo)簽28、定位裝置和agv小車控制裝置。
小車22的后輪上分別安裝驅(qū)動(dòng)電機(jī),用于驅(qū)動(dòng)小車22行走;
rfid標(biāo)簽28固定在小車22上,用于發(fā)出小車22的位置信號(hào),rfid標(biāo)簽28使用cc2520芯片,驅(qū)動(dòng)函數(shù)要完成cc2520的初始化、狀態(tài)維護(hù)(收數(shù)據(jù)、發(fā)送數(shù)據(jù)、空閑模式、睡眠模式等)及功耗管理等功能。
定位裝置布設(shè)在室內(nèi),用于接收小車22的位置信號(hào)并對(duì)小車位置信號(hào)進(jìn)行讀取和定位,并發(fā)出定位信息。
如圖2所示,agv小車控制裝置包括主控制器30、gprs模塊36和車體驅(qū)動(dòng)單元39,其中,主控制器30采用arm-stm32f103vet6芯片,通過(guò)keil開(kāi)發(fā)環(huán)境編輯操作系統(tǒng)、相應(yīng)驅(qū)動(dòng)和位置坐標(biāo)算法等程序,再使用jtag接口31連接模塊燒錄程序進(jìn)入硬件,所述主控制器30包括spi接口33、rs485接口35和pwm信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)單元40,主控制器30通過(guò)rs485接口35連接gprs模塊36,接收gprs模塊36的小車22的定位信息;主控制器30通過(guò)spi接口33連接rfid標(biāo)簽28;主控制器30通過(guò)pwm信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)單元40連接車體驅(qū)動(dòng)模塊39,將pwm占空比信號(hào)傳輸至車體驅(qū)動(dòng)模塊39。
gprs模塊36固定在所述小車22上,用于接收定位裝置發(fā)出的定位信息,gprs模塊36由arm-stm32f103vet6控制其與服務(wù)器建立鏈接,以及提供rs232接口,串口采用115200波特率,并且gprs模塊36支持外部sim卡,直接與3.0vsim卡或1.8vsim卡連接,模塊自動(dòng)監(jiān)測(cè)和適應(yīng)sim卡的類型。
車體驅(qū)動(dòng)模塊39固定在小車22上并連接驅(qū)動(dòng)電機(jī),用于控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,其使用意法半導(dǎo)體體生產(chǎn)的l298n驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊,l298n驅(qū)動(dòng)電壓最高支持46v,最大輸出直流電流達(dá)4a,具有過(guò)熱保護(hù)及過(guò)流保護(hù)的功能,控制信號(hào)低電平為0~1.5v的寬噪聲免疫,完全符合電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的設(shè)計(jì)要求。
小車22在行走過(guò)程中,其上的rfid標(biāo)簽28發(fā)出小車22的位置信號(hào),定位裝置接收小車22的位置信號(hào)并對(duì)小車位置信號(hào)進(jìn)行讀取和定位,并發(fā)出定位信息。主控制器30接收小車22的定位信息并將小車的定位信息與目標(biāo)位置的坐標(biāo)進(jìn)行比較,并根據(jù)坐標(biāo)比較結(jié)果輸出pwm占空比信號(hào),通過(guò)車體驅(qū)動(dòng)模塊39控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而精確控制小車22向目標(biāo)位置行進(jìn),避免偏離目標(biāo)位置。
在另一實(shí)施例中,所述主控制器30還包括主控制器i/o控制模塊37,所述agv小車控制裝置還包括紅外避障模塊38,其采用國(guó)產(chǎn)博光e18-d150nk紅外反射避障傳感器,在小車22前面的左、中、右部位各安裝一個(gè)e18-d150nk紅外反射避障傳感器,將中間部位的傳感器檢測(cè)距離設(shè)置在150cm,左、右部位的傳感器檢測(cè)距離設(shè)置在50cm,這樣就可以將這三個(gè)傳感器組合在一起構(gòu)成擁有兩級(jí)報(bào)警區(qū)功能的傳感器,在不同的報(bào)警區(qū)實(shí)現(xiàn)不同的報(bào)警響應(yīng)。紅外避障模塊38通過(guò)主控制器i/o控制模塊37連接主控制器30,用于檢測(cè)小車22四周障礙并輸出暫停信號(hào),主控制器30接收暫停信號(hào),控制小車22暫停。
在另一實(shí)施例中,主控制器30還包括電源模塊32,所述電源模塊32通過(guò)主控制器30給gprs模塊36、紅外避障模塊38和車體驅(qū)動(dòng)模塊39提供工作電壓。
在另一實(shí)施例中,所述rfid標(biāo)簽28還包括射頻模塊34,射頻模塊34驅(qū)動(dòng)程序完成了對(duì)cc2520芯片所有基礎(chǔ)功能的封裝。所有對(duì)cc2520的操作,都可以通過(guò)此驅(qū)動(dòng)函數(shù)庫(kù)來(lái)完成。另外函數(shù)庫(kù)內(nèi)部還維護(hù)了cc2520工作狀態(tài)轉(zhuǎn)移邏輯,保證芯片能夠工作在正確的收發(fā)模式中。
在另一實(shí)施例中,如圖1所示,所述定位裝置包括:rfid讀寫(xiě)器1、rfid讀寫(xiě)器2、rfid讀寫(xiě)器3、rfid讀寫(xiě)器4、路由器25、服務(wù)器27,4個(gè)讀寫(xiě)器固定在室內(nèi)的多個(gè)角落,用于接收rfid標(biāo)簽28發(fā)出的位置信號(hào)(即rssi數(shù)據(jù));路由器25通過(guò)rj45接口26連接所述rfid讀寫(xiě)器1、rfid讀寫(xiě)器2、rfid讀寫(xiě)器3和rfid讀寫(xiě)器4,用于傳輸位置信號(hào);服務(wù)器27連接所述路由器25,用于傳輸位置信號(hào)。其中,服務(wù)器27內(nèi)安裝如圖3所示的基于bp和landmarc算法的室內(nèi)定位的軟件和程序,利用四個(gè)讀寫(xiě)器和多個(gè)固定參考rfid標(biāo)簽21對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,得到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)各層間映射的權(quán)值和參數(shù),再通過(guò)四個(gè)讀寫(xiě)器110讀取多個(gè)固定參考rfid標(biāo)簽21的rssi數(shù)據(jù),服務(wù)器27利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)rssi數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后,輸出多個(gè)固定參考rfid標(biāo)簽21的定位坐標(biāo),坐標(biāo)定位準(zhǔn)確度大大提高,基于bp和landmarc算法的室內(nèi)定位的程序已公開(kāi)在201710050791.2中。
需要定位時(shí),將rfid標(biāo)簽28發(fā)出位置信號(hào),服務(wù)器27接收位置信號(hào),利用訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)rssi數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后,得到rfid標(biāo)簽28的定位信息,并通過(guò)路由器25傳輸定位信息。
在另一實(shí)施例中,所述定位裝置還包括傳感器中控23和傳感器組,其中,傳感器組安裝在rfid讀寫(xiě)器1、rfid讀寫(xiě)器2、rfid讀寫(xiě)器3和rfid讀寫(xiě)器4的一側(cè),用于檢測(cè)rfid讀寫(xiě)器的環(huán)境信息;傳感器中控23分別連接傳感器組和路由器25,用于將環(huán)境信息傳輸至服務(wù)器27,傳感器組將環(huán)境信息通過(guò)傳感器中控23傳輸至路由器25,將環(huán)境信息傳輸至服務(wù)器27,服務(wù)器27中基于bp和landmarc算法的室內(nèi)定位的程序?qū)Νh(huán)境信息進(jìn)行識(shí)別,從而對(duì)算法的參數(shù)進(jìn)行校正,避免環(huán)境變化引起的參數(shù)漂移,從而引起的誤差,提高定位的精度。
在另一實(shí)施例中,所述傳感器組包括溫度傳感器5、溫度傳感器6、溫度傳感器7、溫度傳感器8、濕度傳感器9、濕度傳感器10、濕度傳感器11、濕度傳感器12、亮度傳感器13、亮度傳感器14、亮度傳感器15、亮度傳感器16、電磁輻射傳感器17、電磁輻射傳感器18、電磁輻射傳感器19、電磁輻射傳感器20,傳感器組分別檢測(cè)rfid讀寫(xiě)器周圍的溫度、濕度。亮度和電磁輻射等環(huán)境信息,避免環(huán)境因素引起的誤差,提高定位的精度。
本發(fā)明還保護(hù)一種智能車載標(biāo)簽agv控制系統(tǒng)的控制方法,如圖4所示,包括以下步驟:
步驟1、系統(tǒng)初始化,生成基于bp和landmarc算法的參數(shù):
在agv小車22運(yùn)動(dòng)之前,首先定位裝置生成虛擬標(biāo)簽地圖:在預(yù)定場(chǎng)地?cái)[放若干個(gè)固定參考rfid標(biāo)簽21,服務(wù)器系統(tǒng)初始化,讀取傳感器組數(shù)據(jù),生成場(chǎng)景參數(shù)。通過(guò)rfid讀寫(xiě)器1、rfid讀寫(xiě)器2、rfid讀寫(xiě)器3、rfid讀寫(xiě)器4,讀取固定參考rfid標(biāo)簽21的rssi值及其對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)。對(duì)bp_landmarc神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,得到輸入層與隱含層各節(jié)點(diǎn)的連接權(quán)值,隱含層與輸出層各節(jié)點(diǎn)的連接權(quán)值,保存bp_landmarc神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作參數(shù)以及場(chǎng)景參數(shù)。
步驟2、將目標(biāo)位置信息a對(duì)應(yīng)的位置坐標(biāo)(x,y)輸入主控制器,并讀取小車上rfid標(biāo)簽28的定位信息,輸出目標(biāo)行進(jìn)軌跡,即圖5中行進(jìn)軌跡用符號(hào)“※”代表的曲線。
定位rfid標(biāo)簽分布圖繪制完畢后,如圖4所示,agv控制電路軟件系統(tǒng)啟動(dòng)初始化,首先判斷附近是否有障礙物,如果有障礙物,等待障礙物移除,如果沒(méi)有障礙物,系統(tǒng)與服務(wù)器進(jìn)行通信。系統(tǒng)控制小車移動(dòng)過(guò)程中,小車位置信息的獲取依靠rfid閱讀器和rfid標(biāo)簽28的工作實(shí)現(xiàn)。
rfid標(biāo)簽28工作詳細(xì)流程如下:當(dāng)初始化完成或者是標(biāo)簽被喚醒后進(jìn)入偵聽(tīng)狀態(tài),標(biāo)簽系統(tǒng)采用的是內(nèi)部定時(shí)器自喚醒機(jī)制,每隔約1秒時(shí)間產(chǎn)生一次喚醒定時(shí)中斷信號(hào)。進(jìn)入偵聽(tīng)狀態(tài)的標(biāo)簽打開(kāi)射頻收發(fā)電路,偵聽(tīng)閱讀器就緒命令。如果在規(guī)定時(shí)間(t1=1.5ms)內(nèi)沒(méi)能收到有效就緒命令則重新回到休眠狀態(tài)。當(dāng)處于偵聽(tīng)狀態(tài)的標(biāo)簽接收到有效的就緒命令幀時(shí),標(biāo)簽狀態(tài)就偵聽(tīng)轉(zhuǎn)換為就緒狀態(tài)。處于就緒狀態(tài)的標(biāo)簽在接收到接入幀起始命令后進(jìn)入仲裁狀態(tài);接收到文件訪問(wèn)命令、監(jiān)測(cè)命令等會(huì)話期命令后進(jìn)入到會(huì)話狀態(tài);如果在規(guī)定時(shí)間t2內(nèi)未收到有效命令幀則重新轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。進(jìn)入到仲裁狀態(tài)的標(biāo)簽等待閱讀器的初始盤(pán)存以獲取tid。處于就緒狀態(tài)的標(biāo)簽收到接入幀起始命令后進(jìn)入到仲裁狀態(tài),仲裁狀態(tài)的標(biāo)簽以成幀二進(jìn)制樹(shù)碰撞算法與其它進(jìn)入仲裁狀態(tài)的標(biāo)簽一起碰撞接入。當(dāng)標(biāo)簽在仲裁狀態(tài)接收到接入成功命令后會(huì)轉(zhuǎn)入到收集狀態(tài),如果在仲裁狀態(tài)沒(méi)有完成碰撞接入過(guò)程或者是由于超時(shí)(t3)則重新回到就緒狀態(tài)。處于仲裁狀態(tài)的標(biāo)簽如果與其它標(biāo)簽防碰撞接入后成功分配到接入時(shí)隙號(hào),則標(biāo)簽從仲裁狀態(tài)轉(zhuǎn)換為收集狀態(tài),處于收集狀態(tài)的標(biāo)簽等待閱讀器發(fā)起收集命令。在仲裁階段標(biāo)簽分配到的只是收集時(shí)需要的時(shí)隙,閱讀器此時(shí)并沒(méi)有獲取到標(biāo)簽的tid。在收集狀態(tài),標(biāo)簽在自己分配到的時(shí)隙內(nèi)把自己的tid等基本信息傳送給閱讀器。如果在收集狀態(tài)等待超時(shí)(t4),或者是收到閱讀器的收集失敗命令則由收集狀態(tài)轉(zhuǎn)移為就緒狀態(tài)。收集成功后的標(biāo)簽轉(zhuǎn)移到會(huì)話狀態(tài)。處于會(huì)話狀態(tài)的標(biāo)簽可以處理閱讀器安全性要求不高的命令請(qǐng)求,如文件系統(tǒng)訪問(wèn)命令、監(jiān)測(cè)周期命令等。如果處于會(huì)話狀態(tài)的標(biāo)簽收到實(shí)體鑒別命令,在鑒別成功后轉(zhuǎn)入到安全會(huì)話狀態(tài)。如果在規(guī)定的超時(shí)時(shí)間內(nèi)(t5)沒(méi)有收到有效的閱讀器命令幀,則狀態(tài)重新回到就緒狀態(tài)。處于安全會(huì)話狀態(tài)的標(biāo)簽與閱讀器進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信時(shí)使用的是加密內(nèi)容傳輸,具有很高的保密性。處于安全會(huì)話狀態(tài)的標(biāo)簽可以執(zhí)行文件訪問(wèn)命令、監(jiān)測(cè)命令、安全協(xié)議命令、更新系統(tǒng)口令等命令、滅活標(biāo)簽等命令。處于安全會(huì)話狀態(tài)的標(biāo)簽收到滅活標(biāo)簽命令后,擦除存儲(chǔ)器上所有內(nèi)容后轉(zhuǎn)入滅活狀態(tài)。滅活狀態(tài)的標(biāo)簽不再響應(yīng)閱讀器任何命令。如果在規(guī)定的超時(shí)時(shí)間(t6)內(nèi)沒(méi)有收到有效的安全會(huì)話期命令,則標(biāo)簽再次回到就緒狀態(tài)。
步驟3、如圖5所示,行進(jìn)軌跡將行進(jìn)軌跡分解成n段,再將n段中的每段分解成m個(gè)軌跡點(diǎn);
步驟4、當(dāng)小車行進(jìn)至第i段的第ki,j軌跡點(diǎn)時(shí),其目標(biāo)位置坐標(biāo)
如圖6所示,所述模糊pid控制方法包括:模糊控制器和pid控制器相互串聯(lián),模糊控制器輸入橫坐標(biāo)的偏差eij(x)、縱坐標(biāo)偏差eij(y),輸出pid的比例系數(shù)、比例積分系數(shù)和微分系數(shù),比例系數(shù)、比例積分系數(shù)和微分系數(shù)輸入pid控制器進(jìn)行pwm的占空比補(bǔ)償控制。
將橫坐標(biāo)偏差eij(x)、縱坐標(biāo)偏差eij(y)、pid的比例系數(shù)、比例積分系數(shù)和微分系數(shù)進(jìn)行模糊處理;在無(wú)控制時(shí),所述橫坐標(biāo)偏差eij(x)的模糊論域?yàn)閇-0.04,0.04],定量化因子為1;所述縱坐標(biāo)偏差eij(y)的模糊論域?yàn)閇-0.04,0.04],定量化因子為1;所述輸出pid的比例系數(shù)的模糊論域?yàn)閇-1,1],其定量化因子為0.1;比例積分系數(shù)的模糊論域?yàn)閇-1,1],其定量化因子為0.158;微分系數(shù)的模糊論域?yàn)閇-1,1],其定量化因子為0.0003;為了保證控制的精度,實(shí)現(xiàn)更好的控制,反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),確定了最佳的輸入和輸出等級(jí),其中,所述模糊控制器中橫坐標(biāo)偏差eij(x)和縱坐標(biāo)偏差eij(y)分為7個(gè)等級(jí);所述輸出pid的比例系數(shù)、比例積分系數(shù)和微分系數(shù)分為7個(gè)等級(jí);所述模糊pid控制器的輸入和輸出的模糊集為{nb,nm,ns,0,ps,pm,pb}。輸入和輸出的隸屬度函數(shù)均采用三角形隸屬函數(shù),詳見(jiàn)圖7-11。其中,所述模糊pid控制器的模糊控制規(guī)則為:
1、當(dāng)橫坐標(biāo)偏差eij(x)、縱坐標(biāo)偏差eij(y)較大時(shí),增大kp的取值,從而使偏差快速減小,但同時(shí)產(chǎn)生了較大的偏差變化率,應(yīng)取較小的kd,通常取ki=0;
2、當(dāng)橫坐標(biāo)偏差eij(x)、縱坐標(biāo)偏差eij(y)取值處于中等時(shí),為避免超調(diào),適當(dāng)減小kp的取值,使ki較小,選擇適當(dāng)大小的kd;
3、當(dāng)橫坐標(biāo)偏差eij(x)、縱坐標(biāo)偏差eij(y)較小時(shí),增大kpki的取值,為避免出現(xiàn)在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)值附近震蕩的不穩(wěn)定現(xiàn)象,通常使當(dāng)eij(x)、eij(y)較大時(shí),取較小的kd;當(dāng)eij(x)、eij(y)較小時(shí),取較大的kd;具體的模糊控制規(guī)則詳見(jiàn)表一、二和三。
表一pid的比例系數(shù)kp的模糊控制表
表二pid的比例積分系數(shù)ki的模糊控制表
表三pid的微分系數(shù)kd的模糊控制表
輸入橫坐標(biāo)的偏差eij(x)、縱坐標(biāo)偏差eij(y),輸出pid的比例系數(shù)、比例積分系數(shù)和微分系數(shù),比例系數(shù)、比例積分系數(shù)和微分系數(shù)用高度法進(jìn)行解模糊化,輸入pid控制器進(jìn)行pwm的占空比補(bǔ)償控制,其控制算式為:
所述橫坐標(biāo)偏差eij(x)和縱坐標(biāo)偏差eij(y)的隸屬度函數(shù)是三角函數(shù);
所述pid的比例系數(shù)、比例積分系數(shù)和微分系數(shù)的的隸屬度函數(shù)為三角函數(shù)。
如圖5中用符號(hào)“*”代表的曲線所示,當(dāng)小車的行進(jìn)軌跡出現(xiàn)偏差,模糊pid控制器對(duì)其進(jìn)行校正,是小車產(chǎn)生偏離后快速的回到符號(hào)“※”代表的目標(biāo)進(jìn)行軌跡,綜上可見(jiàn),本發(fā)明的智能車載標(biāo)簽agv控制系統(tǒng)的控制方法能夠精確控制小車向目標(biāo)位置行進(jìn),并在出現(xiàn)偏離后快速對(duì)進(jìn)行導(dǎo)正,提高小車的行走精確度。
盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上,但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用。它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域。對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言,可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。