一种基于自适应PID的AGV导航方法

摘要

本发明公开了一种基于自适应PID的AGV导航方法，应用该方法的小车开始运行时传感器阵列开始自动采集磁位置信号；首先通过平滑滤波去掉噪声，让输入更加准确；然后通过移动窗滤波滤去由于磁力线分布不均匀的噪声；如果读取到转弯卡，则需要启动左右滤波滤除路口多余节点带来的噪声；然后将去噪的状态码输入偏差作为PID控制的输入，通过自适应的PID参数调节输出较优的左右轮速度差；然后通过电机差速控制单元去控制电机转速，保障巡线正常运行。该导航方法控制小车使得小车巡线速度大大加快，分叉路口转弯成功率高，动态摆动幅度小，静态偏差很小，在局部出现磁条损坏下，仍可巡线，在一定的干扰下，可以在小于10个周期内返回线上。

主权项

一种基于自适应PID的AGV导航方法，该方法使用单排磁导航，其特征在于：它包括以下步骤：S1，采样：根据传感器的输出接口，采用对应的采样方式对传感器进行采样，将传感器的状态信息上传给控制板；S2，平滑滤波：对步骤S1采集的传感器状态信息进行滤波处理，消除因磁条本身制造时分布不均匀、转弯处磁条相交磁场分布不均匀、AGV本身震动以及电机电流突变所引入的噪声信号； S3，移动窗滤波：移动窗去寻找长度为设定窗长的数据，并且将不满足窗长的数据平滑掉，滤去由于磁力线分布不均匀引入的噪声；S4，左右滤波：如果AGV在路口将会由射频卡提醒AGV将向左或者向右运行，向左则以左边传感器的状态为准，向右则以右边传感器的状态为准，过滤掉其余方向上的信号；S5，状态码分配：根据AGV与线的偏差来进行状态的取值，根据上一时刻的状态来确定状态码，用状态码描述AGV的偏离摆正状态，偏差较大时使用较大的状态码；S6，自适应PID计算：将步骤S5得到的状态码作为控制算法的输入，通过实验数据的最优拟合公式计算出的PID参数对小车行驶进行控制，使得小车静态摆幅小、动态幅度小、速度较快且能巡曲率较大的线；S7，控制电机差速：通过步骤S6所产生的左右轮电机控制输入PID参数，计算占空比之间的差值，转化为相应的PWM以控制左右两电机的差速运行，使巡线正常运行。