CN110065488B - 一种重型agv框架运输车智能控制***及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种重型AGV框架运输车智能控制***及控制方法，其中控制***包括：检测AGV框架运输车不同位置的重量信息以及AGV框架运输车实时位置信息的传感器单元；接收所述传感器单元传送的数据信息的整车控制模块，所述整车控制模块将整车模型采用离线仿真运行在设定状态参数的工况下：通过计算整车质心位置和货物质量获得在不同质心位置、不同货物质量及不同轨迹位置下的全局最优控制策略，所述整车控制模块根据获取的全局最优控制策略对AGV框架运输车进行动态、线性的最优控制。

Description

一种重型AGV框架运输车智能控制***及控制方法
技术领域
本发明涉及钢厂、港口运输货物的AGV框架运输车技术领域，尤其涉及一种重型AGV框架运输车智能控制***及控制方法。
背景技术
目前为了尽可能提高车辆的节能性和环保性，在其控制***中会使用一些先进的控制策略。目前汽车上使用的先进的控制策略主要有模型预测控制、模糊控制、神经网络控制、滑模变结构控制等，这些控制策略都能够减少汽车的油耗，但由于车辆行驶工况的复杂多样，上述的控制策略只能在一定程度上增加汽车的经济性，若想发挥车辆的极限经济性潜力，全局最优控制是目前最佳的控制方法，但是由于全局最优控制需要事先明确车辆的所有行驶工况，这对普通车辆来说是不可能的。重型AGV框架运输车用于钢厂、港口货物的运输，依靠地面的磁钉进行自循迹行驶，通过车载的传感器和控制器对AGV框架运输车进行运行调控，AGV框架运输车可自动加减速和识别当前所处的位置，由于AGV框架运输车的特殊性，其行驶轨迹可事先确定，这为全局最优控制策略的应用提供了先决条件。现有重型框架运输车或采用人为手动控制，司机通过油门踏板对运输车的速度进行控制，人工决定充电时间，或者采用固定速度控制，这样造成对重型框架运输车的控制效果差、能耗高、效率低的现象。
发明内容
根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种重型AGV框架运输车智能控制***，重点在于将全局最优控制策略应用到AGV框架运输车中，其中具体包括：
检测AGV框架运输车不同位置的重量信息以及AGV框架运输车实时位置信息的传感器单元；
接收所述传感器单元传送的数据信息的整车控制模块，所述整车控制模块将整车模型采用离线仿真运行在设定状态参数的工况下：通过计算整车质心位置和货物质量获得在不同质心位置、不同货物质量及不同轨迹位置下的全局最优控制策略，所述整车控制模块根据获取的全局最优控制策略对AGV框架运输车进行动态、线性的最优控制；
接收所述整车控制模块传送的全局最优控制策略的执行机构，其中执行机构包括柴油发电机组、存储剩余电能并在需要时输出电能的动力电池机组和驱动车轮的驱动电机，所述柴油发电机组为所述动力电池机组充电、为驱动电机提供动力补偿。
所述整车控制模块读取内部存储的查表模块内数据信息获取全局最优控制策略，其中查表模块内存储有车辆不同质心位置、不同重量、不同轨迹位置下电机和发电机的驱动参数，其中查表模块的X轴坐标为整车当前所处位置，Y轴坐标为整车质心位置和货物质量，Z轴坐标是不同动力电池组电量下的下一时刻柴油发电机组及各驱动电机的最优工作状态参数。
所述传感器单元至少包括检测AGV框架运输车不同位置的重量信息的称重传感器以及检测AGV框架运输车实时位置信息的磁钉检测天线。
一种重型AGV框架运输车智能控制***的控制方法，包括如下步骤：
S1:通过安装于AGV框架运输车各车轮的称重传感器检测AGV框架运输车不同位置的重量，通过数据计算获得整车质量和质心的位置信息；
S2:通过磁钉检测天线获得AGV框架运输车当前行驶轨迹位置信息；
S3:获取电池组电量信息；
S4:采用全局最优控制策略根据S1、S2和S3采集到的数据信息通过查表函数查询选定全局最优控制策略；
S5:采用全局最优控制策略对AGV框架运输车的下一时刻柴油发电机、动力电池和各驱动电机的工作状态执行控制操作。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种重型AGV框架运输车智能控制***及控制方法，该控制***目的为在保证重型AGV框架运输车动力性能的前提下，通过全局最优控制策略的应用最大限度地降低AGV框架运输车的能耗及排放，增加续航能力，充分降低AGV框架运输车全生命周期运行成本，最大程度的提高其经济性及环保性，提高产品的竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中控制***的结构示意图；
图2为本发明中控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1所示的一种重型AGV框架运输车智能控制***，具体包括：传感器单元，其中传感器单元具体包括负责车辆实时位置检测的磁钉检测天线1、用以测量整车重量的称重传感器2、负责整车控制的整车控制模块4、为动力电池机组充电及为驱动电机提供动力补偿的柴油发电机组5、存储剩余电能并在需要时输出电能的动力电池6、驱动车轮的驱动电机7。所述整车控制模块4将整车模型采用离线仿真运行在设定状态参数的工况下：通过计算整车质心位置和货物质量获得在不同质心位置、不同货物质量及不同轨迹位置下的全局最优控制策略。其中全局最优控制策略通过查表函数建立查表模块，其中查表模块内存储有车辆不同质心位置、不同重量、不同轨迹位置下电机和发电机的驱动参数，其中查表模块的X轴坐标为整车当前所处位置，Y轴坐标为整车质心位置和货物质量，Z轴坐标是不同动力电池组电量下的下一时刻柴油发电机组及各驱动电机的最优工作状态参数，通过运行该控制***实现重型AGV框架运输车的动态、线性最优控制过程。
如图2所示：一种重型AGV框架运输车智能控制***的控制方法：包括以下步骤：
S1:通过安装于AGV框架运输车各车轮的称重传感器2检测AGV框架运输车不同位置的重量，通过数据计算获得整车质量和质心的位置信息；
S2:通过磁钉检测天线1获得AGV框架运输车当前行驶轨迹位置信息；
S3:获取电池组电量信息；
S4:采用全局最优控制策略根据S1、S2和S3采集到的数据信息通过查表函数查询选定全局最优控制策略；
S5:采用全局最优控制策略对AGV框架运输车的下一时刻柴油发电机、动力电池和各驱动电机的工作状态执行控制操作。
本发明公开的一种重型AGV框架运输车智能控制***及控制方法，在保证重型AGV框架运输车动力性能的前提下，通过全局最优控制策略的应用最大限度地降低AGV框架运输车的能耗及排放，增加续航能力，充分降低了AGV框架运输车全生命周期运行成本，最大程度的提高了其经济性及环保性，增加企业的商品的竞争力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种重型AGV框架运输车智能控制***，其特征在于包括：
检测AGV框架运输车不同位置的重量信息以及AGV框架运输车实时位置信息的传感器单元；
接收所述传感器单元传送的数据信息的整车控制模块(4)，所述整车控制模块(4)将整车模型采用离线仿真运行在设定状态参数的工况下：通过计算整车质心位置和货物质量获得在不同质心位置、不同货物质量及不同轨迹位置下的全局最优控制策略，所述整车控制模块(4)根据获取的全局最优控制策略对AGV框架运输车进行动态、线性的最优控制；
接收所述整车控制模块(4)传送的全局最优控制策略的执行机构，其中执行机构包括柴油发电机组(5)、存储剩余电能并在需要时输出电能的动力电池机组(6)和驱动车轮的驱动电机(7)，所述柴油发电机组(5)为所述动力电池机组(6)充电、为驱动电机(7)提供动力补偿；
所述整车控制模块(4)读取内部存储的查表模块内数据信息获取全局最优控制策略，其中查表模块内存储有车辆不同质心位置、不同重量、不同轨迹位置下电机和发电机的驱动参数，其中查表模块的X轴坐标为整车当前所处位置，Y轴坐标为整车质心位置和货物质量，Z轴坐标是不同动力电池组电量下的下一时刻柴油发电机组及各驱动电机的最优工作状态参数。
2.根据权利要求1所述的一种重型AGV框架运输车智能控制***，其特征还在于：所述传感器单元至少包括检测AGV框架运输车不同位置的重量信息的称重传感器(2)以及检测AGV框架运输车实时位置信息的磁钉检测天线(1)。
3.一种如权利要求1-2任意一项所述的控制***的控制方法，其特征在于包括如下步骤：
S1:通过安装于AGV框架运输车各车轮的称重传感器(2)检测AGV框架运输车不同位置的重量，通过数据计算获得整车质量和质心的位置信息；
S2:通过磁钉检测天线(1)获得AGV框架运输车当前行驶轨迹位置信息；
S3:获取电池组电量信息；
S4:采用全局最优控制策略根据S1、S2和S3采集到的数据信息通过查表函数查询选定全局最优控制策略；
S5:采用全局最优控制策略对AGV框架运输车的下一时刻柴油发电机、动力电池和各驱动电机的工作状态执行控制操作。
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