穿梭车速度规划控制方法、装置及穿梭车制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种穿梭车速度规划控制方法、装置及穿梭车，涉及控制领域。其中控制穿梭车从指定位移的起点以指定初始速度开始进行加速运动，其中先进行加速度随时间增加的第一加速运动，再进行加速度随时间减小的第二加速运动；然后控制穿梭车进行匀速运动；最后控制穿梭车进行减速运动，其中先进行加速度随时间减少的第一减速运动，再进行加速度随时间增加的第二减速运动，并以指定末速度到达指定位移的终点。本发明专利技术通过对穿梭车行进过程中的加减速过程进行控制，从而在保证行进速度的同时，有效减小速度跳变，提高整体效率。

【技术实现步骤摘要】
穿梭车速度规划控制方法、装置及穿梭车
本专利技术涉及控制领域，特别涉及一种穿梭车速度规划控制方法、装置及穿梭车。
技术介绍
在现代自动化物流仓库中，直线式往复型轨道穿梭车(Shuttle小车)需要以很高速度(最高速度可以达到4米每秒)运动并准确定位，主要采用伺服放大器进行驱动，配合码尺传感器进行定位。目前，穿梭车采用固定加速度和减速度的速度曲线方式，如图1所示，其中将整个位移分为三个阶段，其中在第一阶段以给定的加速度进行加速直到最大速度，在第二阶段以匀速进行运动，在第三阶段以给定的加速度进行减速，直到速度减到设定的结束速度。在上述速度曲线中，当速度变化从加速阶段进入匀速，或从匀速阶段进入减速阶段时，由于加速度的变化，如图2所示，速度会相应发生突变，由于现有伺服放大器具有内部速度PID控制，造成实时速度剧烈波动，定位不准确。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种穿梭车速度规划控制方法、装置及穿梭车，通过对穿梭车行进过程中的加减速过程进行控制，从而在保证行进速度的同时，有效减小速度跳变，提高整体效率。根据本专利技术的一个方面，提供一种穿梭车速度规划控制方法，包括：控制穿梭车从指定位移的起点以指定初始速度Vs开始进行加速运动，其中先进行加速度随时间增加的第一加速运动，再进行加速度随时间减小的第二加速运动；控制穿梭车进行匀速运动；控制穿梭车进行减速运动，其中先进行加速度随时间减少的第一减速运动，再进行加速度随时间增加的第二减速运动，并以指定末速度Ve到达指定位移的终点。在一个实施例中，穿梭车进行第一加速运动和第二加速运动所需的时间相同；穿梭车进行第一降速运动和第二降速运动所需的时间相同。在一个实施例中，穿梭车进行第一加速运动或第二加速运动所需的时间T1和进行第一降速运动和第二降速运动所需的时间T2满足：所述时间T1和时间T2的平方差与穿梭车的所述末速度Ve减去初始速度Vs的差值呈正比。在一个实施例中，判断穿梭车的指定位移是否大于预定门限，其中所述预定门限由所述初始速度Vs和末速度Ve确定；若穿梭车的指定位移大于预定门限，则执行控制穿梭车从指定位移起点以指定初始速度Vs开始进行加速运动的步骤；若穿梭车的指定位移不大于预定门限，则穿梭车以预定速度通过指定位移。在一个实施例中，在所述末速度Ve不小于初始速度Vs时，所述预定门限由所述末速度Ve与初始速度Vs之和、以及所述末速度Ve与初始速度Vs之差确定。在一个实施例中，所述时间T2的取值范围为Vmax为穿梭车的最高速度，J为加速度参数；设穿梭车通过所述指定位移仅进行所述加速运动和减速运动，通过对穿梭车的位移函数进行二分法来确定所述时间T2和T1。在一个实施例中，在所述末速度Ve小于初始速度Vs时，所述预定门限由所述末速度Ve与初始速度Vs之和、以及所述初始速度Vs与末速度Ve之差确定。在一个实施例中，所述时间T2的取值范围为Vmax为穿梭车的最高速度，J为加速度参数；设穿梭车通过所述指定位移仅进行所述加速运动和减速运动，通过对穿梭车的位移函数进行二分法来确定所述时间T2和T1。在一个实施例中，利用所述时间T1和初始速度Vs确定穿梭车进行所述加速运动的升速过程位移；利用所述时间T2和末速度Ve确定穿梭车进行所述减速运动的降速过程位移；将所述指定位移减去所述升速过程位移和所述降速过程位移的差值作为穿梭车进行所述匀速运动的匀速过程位移。在一个实施例中，利用所述匀速过程位移、所述时间T1和初始速度Vs确定穿梭车进行所述匀速运动所需的时间T3。在一个实施例中，利用所述初始速度Vs、加速度参数J、时间T1、T2和T3确定穿梭车在各时刻的运行速度。根据本专利技术的另一方面，提供一种穿梭车速度规划控制装置，包括第一运动控制模块、第二运动控制模块和第三运动控制模块，其中：第一运动控制模块，用于控制穿梭车从指定位移的起点以指定初始速度Vs开始进行加速运动，其中先进行加速度随时间增加的第一加速运动，再进行加速度随时间减小的第二加速运动；第二运动控制模块，用于控制穿梭车进行匀速运动；第三运动控制模块，用于控制穿梭车进行减速运动，其中先进行加速度随时间减少的第一减速运动，再进行加速度随时间增加的第二减速运动，并以指定末速度Ve到达指定位移的终点。在一个实施例中，穿梭车进行第一加速运动和第二加速运动所需的时间相同；穿梭车进行第一降速运动和第二降速运动所需的时间相同。在一个实施例中，穿梭车进行第一加速运动或第二加速运动所需的时间T1和进行第一降速运动和第二降速运动所需的时间T2满足：所述时间T1和时间T2的平方差与穿梭车的所述末速度Ve减去初始速度Vs的差值呈正比。在一个实施例中，上述装置还包括速度规划模块和第四运动控制模块，其中：速度规划模块，用于判断穿梭车的指定位移是否大于预定门限，其中所述预定门限由所述初始速度Vs和末速度Ve确定；若穿梭车的指定位移大于预定门限，则指示第一运动控制模块执行控制穿梭车从指定位移起点以指定初始速度Vs开始进行加速运动的操作；第四运动控制模块，用于速度规划模块的判断结果，若穿梭车的指定位移不大于预定门限，则穿梭车以预定速度通过指定位移。在一个实施例中，在所述末速度Ve不小于初始速度Vs时，所述预定门限由所述末速度Ve与初始速度Vs之和、以及所述末速度Ve与初始速度Vs之差确定。在一个实施例中，速度规划模块具体确定所述时间T2的取值范围为Vmax为穿梭车的最高速度，J为加速度参数；设穿梭车通过所述指定位移仅进行所述加速运动和减速运动，通过对穿梭车的位移函数进行二分法来确定所述时间T2和T1。在一个实施例中，在所述末速度Ve小于初始速度Vs时，所述预定门限由所述末速度Ve与初始速度Vs之和、以及所述初始速度Vs与末速度Ve之差确定。在一个实施例中，速度规划模块具体确定所述时间T2的取值范围为Vmax为穿梭车的最高速度，J为加速度参数；设穿梭车通过所述指定位移仅进行所述加速运动和减速运动，通过对穿梭车的位移函数进行二分法来确定所述时间T2和T1。在一个实施例中，速度规划模块还用于利用所述时间T1和初始速度Vs确定穿梭车进行所述加速运动的升速过程位移；利用所述时间T2和末速度Ve确定穿梭车进行所述减速运动的降速过程位移；将所述指定位移减去所述升速过程位移和所述降速过程位移的差值作为穿梭车进行所述匀速运动的匀速过程位移。在一个实施例中，速度规划模块还用于利用所述匀速过程位移、所述时间T1和初始速度Vs确定穿梭车进行所述匀速运动所需的时间T3。在一个实施例中，速度规划模块还用于利用所述初始速度Vs、加速度参数J、时间T1、T2和T3确定穿梭车在各时刻的运行速度。根据本专利技术的另一方面，提供一种穿梭车速度规划控制装置，包括存储器和处理器，其中：存储器，用于存储指令；处理器，耦合到所述存储器，所述处理器被配置为基于所述存储器存储的指令执行实现上述任一实施例涉及的方法。根据本专利技术的另一方面，提供一种穿梭车，包括上述任一实施例涉及的穿梭车速度规划控制装置。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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，下面描述中的附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种穿梭车速度规划控制方法，其特征在于，包括：控制穿梭车从指定位移的起点以指定初始速度V

【技术特征摘要】
1.一种穿梭车速度规划控制方法，其特征在于，包括：控制穿梭车从指定位移的起点以指定初始速度Vs开始进行加速运动，其中先进行加速度随时间增加的第一加速运动，再进行加速度随时间减小的第二加速运动；控制穿梭车进行匀速运动；控制穿梭车进行减速运动，其中先进行加速度随时间减少的第一减速运动，再进行加速度随时间增加的第二减速运动，并以指定末速度Ve到达指定位移的终点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：穿梭车进行第一加速运动和第二加速运动所需的时间相同；穿梭车进行第一降速运动和第二降速运动所需的时间相同。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：穿梭车进行第一加速运动或第二加速运动所需的时间T1和进行第一降速运动和第二降速运动所需的时间T2满足：所述时间T1和时间T2的平方差与穿梭车的所述末速度Ve减去初始速度Vs的差值呈正比。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：判断穿梭车的指定位移是否大于预定门限，其中所述预定门限由所述初始速度Vs和末速度Ve确定；若穿梭车的指定位移大于预定门限，则执行控制穿梭车从指定位移起点以指定初始速度Vs开始进行加速运动的步骤；若穿梭车的指定位移不大于预定门限，则穿梭车以预定速度通过指定位移。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：在所述末速度Ve不小于初始速度Vs时，所述预定门限由所述末速度Ve与初始速度Vs之和、以及所述末速度Ve与初始速度Vs之差确定。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：所述时间T2的取值范围为Vmax为穿梭车的最高速度，J为加速度参数；设穿梭车通过所述指定位移仅进行所述加速运动和减速运动，通过对穿梭车的位移函数进行二分法来确定所述时间T2和T1。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：在所述末速度Ve小于初始速度Vs时，所述预定门限由所述末速度Ve与初始速度Vs之和、以及所述初始速度Vs与末速度Ve之差确定。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：所述时间T2的取值范围为Vmax为穿梭车的最高速度，J为加速度参数；设穿梭车通过所述指定位移仅进行所述加速运动和减速运动，通过对穿梭车的位移函数进行二分法来确定所述时间T2和T1。9.根据权利要求6或8所述的方法，其特征在于，还包括：利用所述时间T1和初始速度Vs确定穿梭车进行所述加速运动的升速过程位移；利用所述时间T2和末速度Ve确定穿梭车进行所述减速运动的降速过程位移；将所述指定位移减去所述升速过程位移和所述降速过程位移的差值作为穿梭车进行所述匀速运动的匀速过程位移。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：利用所述匀速过程位移、所述时间T1和初始速度Vs确定穿梭车进行所述匀速运动所需的时间T3。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：利用所述初始速度Vs、加速度参数J、时间T1、T2和T3确定穿梭车在各时刻的运行速度。12.一种穿梭车速度规划控制装置，其特征在于，包括第一运动控制模块、第二运动控制模块和第三运动控制模块，其中：第一运动控制模块，用于控制穿梭车从指定位移的起点以指定初始速度Vs开始进行加速运动，其中先进行加速度随时间增加的第一加速运动，再进行加速度随时间减小的第二加速运动；第二运动控制模块，用于控制穿梭车进行匀速运动；第三运动控制模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓涛，
申请(专利权)人：北京京东尚科信息技术有限公司，北京京东世纪贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11