文献综述
论文题目 物流AGV小车的转向控制系统设计
摘要：随着电商行业的迅速发展,对物流行业的效率提出更高的要求,而自动导引车(Automated Guided Vehicles,简称AGV)在物流仓储中对提高物流效率、减轻工人劳动强度、降低企业生产成本等具有重要意义。智能化技术与物流产业相结合将在未来工业生产和日常生活中扮演重要的角色，而转向控制则是AGV的一个重要控制变量。在现代车辆中，转向性能也是影响到汽车安全性能的一个重要因素。
本课题主要研究内容是根据AGV小车所采集的道路信息，控制转向系统进行转向，使 AGV小车达到循迹功能。
关键词：AGV；物流效率；转向控制；信息采集
一、国内研究现状
我国AGV发展历程较短，但一直以来不断加大在这一领域的投入，以改变我国AGV长期依赖进口的局面，经过不懈地努力终于取得了一定的成效。1976年，北京起重机械研究所研制出第一台AGV。1988年，原邮电部北京邮政科学技术研究所研制了邮政枢纽AGV。1991年起，中科院沈阳自动化研究所/新松机器人自动化股份研究公司为沈阳金杯汽车厂研制生产了客车6台AGV用于汽车装配线中。1992年，天津理工学院研制了核电站用光学导引AGV。1995年，我国的AGV技术出口韩国，标志着我国自主研发的机器人技术第一次走向了国际市场。1999年3月27日，昆明船舶设备集团有限公司研制生产激光导引无人车系统。21 世纪初期，国内的 AGV 研究技术得到快速发展，研究技术日趋成熟并上升到新的高度。2003 年华南理工大学基于神经网络研制出一套全新优化的路径规划算法，提升路径规划算法的运算效率。2005 年，西安交通大学提出自适用目标跟踪方法，并提出可行的跟踪策略，能够使 AGV 适用于更加复杂的工作环境。2007 年吉林大学提出高精度测量超声波传播时间的方法，该方法避免了信号干扰的问题，并提升 AGV 导航定位的精确度［1］。目前越来越多的人工智能技术已经广泛应用于 AGV 系统中，并取得良好的效果。
近年来，国内 AGV 的应用也受到越来越多的重视，2000 年以前主要有沈阳新松、云南昆船、北京起重机械研究所等几个生产厂家，且没有成批生产。目前，除上几家外，安徽合力、上海新奥托、北京机科、吉大易飞、泊头中山、深圳日东电子、上海大福等厂家纷纷积极抢占国内市场。全国 AGVS不超过 60 套，AGV 不超过 400 台，其中烟草和汽车行业应用最多，已有 20多家采用了 AGV，其中绝大部分采用激光导引技术和电磁导引技术［2］。虽然国内AGV还没有成批量生产，但其发展趋势和发展前景是非常乐观的［3］。
目前，国内关于AGV小车转向系统设计的研究文献及应用有很多。谷玉川采用一种电磁感应引导方法，路径为金属条带，由阵列式的电感式接近开关组为路径感知传感器，该引导方式特点为成本低，路径铺设简单，变更路线方便，应用场所有所限制，导航精度相对较低［4］。吴伟涛等人设计的 AGV 为磁带导航方式的自动导航小车，使用JH-16 磁导航传感器，通过传感器判断小车与磁带的位置关系来调整小车的行驶［5］。黄婉莹提出了一种以经典增量式PID控制律为基础，増加基于灰狼优化搜索算法的控制参数调节器的运动学控制器，通过控制参数调节器实现对控制器参数的在线调节［6］。陈井贺针对 AGV 控制系统的硬件设计，围绕导引控制器、外围传感器、通讯单元、电源模块等进行选型分析和电路设计。通过 Altium Designer 软件进行 PCB 制板并调试［7］。覃才珑对模糊控制理论进行研究，并建立了模糊控制模型，设计了磁导引算法［8］。陈健在建立了无刷直流伺服驱动电机的数学模型下，设计了一种基于电机模型的滑模运动控制算法。针对所提出的滑模运动控制算法，利用 Lyapunov 函数证明了系统的稳定性，通过 MATLAB 仿真的数值结果表明该运动控制算法的可行性、鲁棒性和低斗振性，最终通过实验证明所提出的滑模运动控制算法的可行性、鲁棒性和低斗振性，其速度跟踪效果优于传统增量式 PID算法，通过 AGV 移动小车的圆重复定位精度的测量验证整个运动控制系统的可行性［9］。魏晓涛设计了光学导引式AGV样机，并通过实验表明所设计的小车样机能够实现自主运行、自动纠偏和避碰等功能,达到设计要求［10］。卢杉在分析自动导引车运动机构、硬件组成以及控制特性的基础上,采用光学导引方式,以单片机为控制核心开发了一个差速驱动导引小车试验平台,采用方式实现路径导引的位置闭环控制［11］。陈顺平从AGV驱动单元的结构设计出发，以六轮差速驱动机构为基础，构建了一种独立悬挂式提升转向装置［12］。
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