一种基于制造技术

本申请公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于PLC和PID算法的驱动循迹控制方法、设备及介质


[0001]本申请涉及自动巡航的
，尤其涉及一种基于
PLC
和
PID
算法的驱动循迹控制方法
、
设备及介质
。

技术介绍

[0002]目前国内
AGV
市场需求巨大，供货商遍布全球，品牌繁多，很多厂商只为追求短期利润一哄而上，导致
AGV
产品鱼龙混杂，
AGV
产品的控制技术各自垄断，更是出现因生产厂家寿命短暂制约用户正常使用等情况
。
[0003]在现有技术中，
AGV
车载控制器采用的是工业控制计算机，它的特点是控制系统由软件控制，硬件专用性强，替代成本高，且拓展性差
。
[0004]因此，如何降低
AGV
操作系统的替代成本和后续开发成本成为一个亟待解决的问题
。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种基于
PLC
和
PID
算法的驱动循迹控制方法
、
设备及介质，用以解决如下技术问题：如何降低
AGV
操作系统的替代成本和后续开发成本
。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种基于
PLC
和
PID
算法的驱动循迹控制方法，其特征在于，方法包括：构建自动导向车的行进路线；基于预设的视觉导航传感器采集图像信息；其中，图像信息为包括自动导向车行进方向上的辅助颜色导轨和位置码的视频，辅助颜色导轨用于判断自动导向车的偏移量，位置码带用于确定自动导向车的位置；基于预设的偏移定位算法处理图像信息，以确定自动导向车的偏移量和位置；其中，偏移量的差值包括三次测定系数，偏移量包括左偏移量和右偏移量；基于预设的
PLC
控制算法处理偏移量和位置，以确定自动导向车的车轮速度；其中，车轮速度包括左车轮速度和右车轮速度；基于预设的增量式
PID
控制算法处理自动导向车在行进过程的车轮速度变化过程，以确定自动导向车的循迹方案
。
[0007]在本申请的一种实现方式中，基于预设的偏移定位算法处理图像信息，以确定自动导向车的偏移量和位置，具体包括：将图像信息按照预设的帧数分割为多个行进图像；提取行进图像中的位置码，基于位置码信息确定自动导向车的位置，并基于位置码信息确定自动导向车的操作；基于自动导向车的位置与预设的行进路线对比，以确定自动导向车是否偏移预设的行进路线；将行进图像中的辅助颜色导轨的中心线与标准图像的中心线进行对比，以确定自动导向车的偏移量
。
[0008]在本申请的一种实现方式中，提取行进图像中的位置码，基于位置码信息确定自动导向车的位置，并基于位置码信息确定自动导向车的操作，具体包括：识别位置码信息的类型，并执行对应的操作；其中，位置码信息包括位置码
、
加速位置码
、
减速位置码
、
左转位置码和右转位置码；在自动导向车采集到位置码时，自动导向车停止运行；在自动导向车采集到加速位置码时，自动导向车加速到预定的速度并保持匀速运行；在自动导向车采集到
减速位置码时，自动导向车减速到预定的速度并保持匀速运行；在自动导向车采集到左转位置码时，自动导向车左转
90
度；在自动导向车采集到右转位置码时，自动导向车右转
90
度
。
[0009]在本申请的一种实现方式中，将行进图像中的辅助颜色导轨的中心线与标准图像的中心线进行对比，以确定自动导向车的偏移量，具体包括：以标准图像的中心线为
X
轴，与标准图像的中心线垂直的线段为
Y
轴构建坐标系；基于坐标系确定自动导向车的偏移角度和偏移距离；基于预设的偏移量计算公式处理偏移角度和偏移距离，以获取自动导向车的偏移量；其中，偏移量计算公式由下列公式表示：
[0010]e(n)
＝
Y
‑
d*sin
θ
[0011]其中，
e(n)
为自动导向车本次偏移的偏差量，
Y
为自动导向车的中心距离与
X
轴的偏移距离，
θ
为自动导向车偏移
X
轴的偏移角度，
d
为自动导向车的视觉导航传感器与自动导向车的中心的距离
。
[0012]在本申请的一种实现方式中，基于预设的
PLC
控制算法处理偏移量和位置，以确定自动导向车的车轮速度，具体包括：基于预设的偏移阈值和偏移范围处理自动导向车的
Y
值，以确定自动导向车的
Y
值是否符合预设的规则；在自动导向车的偏移量合理时，基于自动导向车的偏移量调整自动导向车的左轮速度和右轮速度，以确定自动导向车沿辅助颜色导轨前进
。
[0013]在本申请的一种实现方式中，基于预设的偏移阈值和偏移范围处理自动导向车的
Y
值，以确定自动导向车的
Y
值是否符合预设的规则，具体包括：基于自动导向车的
Y
值对比偏移阈值，以判断
Y
值是否在偏移阈值范围内；当
Y
值小于偏移阈值时，初始化自动导向车的左轮速度和右轮速度；当
Y
值大于偏移阈值时，判断
Y
值是否处于测量范围内
。
[0014]在本申请的一种实现方式中，当
Y
值大于偏移阈值时，判断
Y
值是否处于测量范围内，具体包括：在
Y
值大于偏移阈值且处于测量范围内时，减小自动导向车靠近辅助颜色导轨的车轮速度，并增加自动导向车远离辅助颜色导轨的车轮速度；在
Y
值大于偏移阈值且大于车的测量范围内时，将自动导向车的车轮速度归零
。
[0015]在本申请的一种实现方式中，基于预设的增量式
PID
控制算法处理自动导向车在行进过程的车轮速度变化过程，以确定自动导向车的循迹方案，具体包括：在自动导向车发生位置偏移时，基于预设的增量式
PID
控制量计算公式计算自动导向车的增量式
PID
控制量；其中，增量式
PID
控制量计算公式如下所示：
[0016]Y
v
＝
KP*[e(n)
‑
e(n
‑
1)]+KI*e(n)+KD*[e(n)
‑
2e(n
‑
1)+e(n
‑
2)][0017]其中，
Yv
为自动导向车的增量式
PID
控制量，
KD
为自动导向车比例调节系数，
KP
为自动导向车的比例调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
PLC
和
PID
算法的驱动循迹控制方法，其特征在于，所述方法包括：构建自动导向车的行进路线；基于预设的视觉导航传感器采集图像信息；其中，所述图像信息为包括自动导向车行进方向上的辅助颜色导轨和位置码的视频，所述辅助颜色导轨用于判断所述自动导向车的偏移量，所述位置码带用于确定所述自动导向车的位置；基于预设的偏移定位算法处理所述图像信息，以确定所述自动导向车的偏移量和位置；其中，所述偏移量的差值包括三次测定系数，所述偏移量包括左偏移量和右偏移量；基于预设的
PLC
控制算法处理所述偏移量和位置，以确定所述自动导向车的车轮速度；其中，所述车轮速度包括左车轮速度和右车轮速度；基于预设的增量式
PID
控制算法处理所述自动导向车在行进过程的车轮速度变化过程，以确定所述自动导向车的循迹方案
。2.
根据权利要求1所述的一种基于
PLC
和
PID
算法的驱动循迹控制方法，其特征在于，基于预设的偏移定位算法处理所述图像信息，以确定所述自动导向车的偏移量和位置，具体包括：将所述图像信息按照预设的帧数分割为多个行进图像；提取所述行进图像中的位置码，基于所述位置码信息确定所述自动导向车的位置，并基于所述位置码信息确定所述自动导向车的操作；基于所述自动导向车的位置与预设的行进路线对比，以确定所述自动导向车是否偏移预设的行进路线；将所述行进图像中的辅助颜色导轨的中心线与所述标准图像的中心线进行对比，以确定所述自动导向车的偏移量
。3.
根据权利要求2所述的一种基于
PLC
和
PID
算法的驱动循迹控制方法，其特征在于，提取所述行进图像中的位置码，基于所述位置码信息确定所述自动导向车的位置，并基于所述位置码信息确定所述自动导向车的操作，具体包括：识别所述位置码信息的类型，并执行对应的操作；其中，所述位置码信息包括位置码
、
加速位置码
、
减速位置码
、
左转位置码和右转位置码；在所述自动导向车采集到位置码时，所述自动导向车停止运行；在所述自动导向车采集到加速位置码时，所述自动导向车加速到预定的速度并保持匀速运行；在所述自动导向车采集到减速位置码时，所述自动导向车减速到预定的速度并保持匀速运行；在所述自动导向车采集到左转位置码时，所述自动导向车左转
90
度；在所述自动导向车采集到右转位置码时，所述自动导向车右转
90
度
。4.
根据权利要求2所述的一种基于
PLC
和
PID
算法的驱动循迹控制方法，其特征在于，将所述行进图像中的辅助颜色导轨的中心线与所述标准图像的中心线进行对比，以确定所述自动导向车的偏移量，具体包括：以所述标准图像的中心线为
X
轴，与所述标准图像的中心线垂直的线段为
Y
轴构建坐标系；基于所述坐标系确定所述自动导向车的偏移角度和偏移距离；
基于预设的偏移量计算公式处理所述偏移角度和偏移距离，以获取所述自动导向车的偏移量；其中，所述偏移量计算公式由下列公式表示：
e(n)
＝
Y
‑
d*sin
θ
其中，
e(n)
为所述自动导向车本次偏移的偏差量，所述
Y
为所述自动导向车的中心距离与
X
轴的偏移距离，
θ
为所述自动导向车偏移
X
轴的偏移角度，
d
为所述自动导向车的视觉导航传感器与所述自动导向车的中心的距离
。5.
根据权利要求4所述的一种基于
PLC
和
PID
算法的驱动循迹控制方法，其特征在于，基于预设的
PLC
控制算法处理所述偏移量和位置，以确定所述自动导向车的车轮速度，具体包括：基于预设的偏移阈值和偏移范围处理所述自动导向车的
Y
值，以确定所述自动导向车的
Y
值是否符合预设的规则；在所述自动导向车的偏移量合理时，基于所述自动导向车的偏移量调整所述自动导向车的左轮速度和右轮速度，以确定所述自动导向车沿所述辅助颜色导轨前进
。6.
根据权利要求5所述的一种基于
PLC
和
PID
算法的驱动循迹控制方法，其特征在于，基于预设的偏移阈值和偏移范围处理所述自动导向车的
Y
值，以确定所述自动导向车的
Y
值是否符合预设的规则，具体包括：基于所述自动导向车的
Y
值对比所述偏移阈值，以判断所述
Y
值是否在偏移阈值范围内；当所述
Y
值小于所述偏移阈值时，初始化所述自动导向车的左轮速度和右轮速度；当所述
Y
值大于所述偏移阈值时，判断所述
Y
值是否处于所述测量范围内
。7.
根据权利要求6所述的一种基于
PLC
和
PID

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，栾建伟，吴连伟，程增康，李超，李文博，李硕臣，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：