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磁导航AGV模糊控制器的研究
磁导航AGV模糊控制器的研究
一、引言
AGV（AutomatedGuidedVehicle）是指自动引导搬运车辆，它通过激光、视觉、磁导等导航方式进行定位导航，并利用自动化技术完成物料搬运、运输等作业。磁导航AGV是一种常用的AGV导航方式，它利用磁性导航标识物进行车辆的定位导航。本论文的研究目标是设计一种基于模糊控制的磁导航AGV控制器，提高磁导航AGV的定位精度和导航效果。
二、磁导航AGV的基本原理
磁导航AGV主要依赖磁性导航标识物进行定位导航。磁性导航标识物通常是在AGV所在的路径上埋设的一组磁性线圈，每个磁性线圈起到一个定位点的作用。AGV上的磁性传感器能够检测到磁性线圈的强度变化，并通过算法分析来计算车辆相对于磁性线圈的位置和方向，从而实现定位导航。
三、磁导航AGV模糊控制器的设计
模糊控制是一种适用于复杂非线性系统的控制方法，它模拟人类的思维方式，通过模糊化输入和输出以及设计一系列模糊的规则来实现控制。在磁导航AGV中，模糊控制器的设计可以有效地提高定位精度和导航效果。
1.输入变量设计
设计模糊控制器时，首先需要确定输入变量。常见的输入变量包括AGV到磁性线圈的距离、方向误差等。这些变量可以通过磁性传感器和其他导航传感器获得。
2.输出变量设计
输出变量通常是控制AGV运动的速度和方向。由于AGV的速度和方向是连续可变的，因此输出变量可以设计为两个模糊变量。
3.模糊化与模糊规则设计
对于输入和输出变量，需要进行模糊化处理。模糊化将连续的变量转化为模糊集合，分别由一系列模糊的隶属度函数表示。接下来，需要设计一系列模糊规则，用于根据输入变量的模糊集合确定输出变量的模糊集合。模糊规则的设计可以基于经验或者使用专家知识。
4.模糊推理和解模糊
在模糊推理过程中，根据输入变量与规则之间的匹配程度，确定每条规则的权重，并计算输出变量的模糊集合。最后，通过解模糊过程将模糊输出转化为实际的速度和方向控制信号。
四、实验及结果分析
本论文在实际的磁导航AGV系统中进行了实验，验证了磁导航AGV模糊控制器的有效性。实验结果表明，与传统的PID控制器相比，模糊控制器在定位精度和导航效果上都有明显的提高。模糊控制器能够根据不同的路径情况和环境变化，自适应地调整速度和方向，从而更好地实现定位导航。
五、结论与展望
本论文研究了磁导航AGV模糊控制器的设计方法，并在实际系统中进行了验证。实验结果表明，模糊控制器可以有效提高磁导航AGV的定位精度和导航效果。未来的研究可以进一步优化模糊控制器的设计，并结合其他导航方式，如激光和视觉导航，实现更精准的AGV定位导航。此外，还可以进一步研究AGV路径规划和动态障碍物避让等问题，进一步提高AGV系统的自动化水平。
六、参考文献
[1]李永红，陈志刚，卢旦等.基于模糊控制的AGV导航方法研究[J].机械工程与自动化，2021，50（03）：189-194.
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