[发明专利]采用自抗扰控制技术的AGV磁导航控制方法

说明书

一种采用自抗扰控制技术的AGV磁导航控制方法，包括如下步骤：步骤1)通过分析，取AGV两后轮轴的中点为车体的参考中心，则用P＝[x y θ]^T表示它的一个位姿，路径规划算法根据采集的信息规划AGV自动导航小车运动信息并给出参考位姿为P_r＝[x_r y_r θ_r]^T；步骤2)设计扩张状态观测器，估计出AGV自动导航小车的角度及其微分以及总和扰动；步骤3)设计带有扩张状态观测器的AGV磁导航自抗扰控制器，实现AGV自动导航AGV自动导航小车磁导航的跟踪精度和跟踪。本发明提高导航定位精度，降低产品及其使用成本。

技术领域

本发明涉及磁导航控制方法领域，涉及一种适合AGV的磁导航控制方法。

背景技术

AGV现在通用的导航方法有电磁引导、光条纹引导、磁带引导、惯性导航、超声定位引导、激光反射定位引导、激光扫描定位引导、视觉引导、RFID复合定位引导、GPS导航。在不同的工作环境中，需要使用不同的导航方法。目前，AGV常见的导航与定位方法为：磁带导航、RFID定位导航。磁带导航用在路面上贴磁带替代在地面下埋设金属线，通过磁感应信号实现导引，其灵活性比较好，改变或扩充路径较容易，磁带铺设简单易行，但此导引方式易受环路周围金属物质的干扰，磁带易受机械损伤，因此导引的可靠性受外界影响较大，一般在室内开辟不会受到机械损伤且无磁场干扰的的区域进行磁带引导。其中，传统的磁带导航采用PID、模糊控制等方法，虽然不需精确模型就可实现，但存在易受对象结构与参数变化影响，控制精度不高的问题。

发明内容

为了克服现有的AGV自动导航小车磁导航控制方法的定位精度较低、产品及其使用成本较高的不足，本发明提供一种采用自抗扰控制技术的AGV磁导航控制方法。应用磁带导航和RFID定位导航结合的方式，磁带导航使用自抗扰控制(ADRC)方法，提高导航定位精度，降低产品及其使用成本。

为实现上述技术问题，本发明是按如下方式实现的：

一种采用自抗扰控制技术的AGV磁导航控制方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1)、通过分析，取AGV两后轮轴的中点为车体的参考中心，则可用P＝[x y θ]^T表示它的一个位姿，其中x、y、θ分别表示车体中心的全局坐标和车体方位角；路径规划算法根据采集的信息规划AGV自动导航小车运动信息并给出参考位姿为P_r＝[x_r y_r θ_r]^T；v表示车体的线速度控制量，w表示车体角速度量；

AGV的位姿P＝[x y θ]^T是关于t的一个微分方程，分别表示位姿p的速度分量，则限速AGV运动的约束方程用式(1)、(2))描述：

AGV的运动学方程为：

式中，是一个Jacobian矩阵；

步骤2)设计扩张状态观测器，估计出AGV自动导航小车的角度及其微分以及总和扰动；

步骤3)设计带有扩张状态观测器的AGV磁导航自抗扰控制器，实现AGV自动导航AGV自动导航小车磁导航的跟踪精度和跟踪。

进一步，所述步骤2)中，扩张状态观测器设计过程如下：

2.1)设计扩张状态观测器

用于估计AGV自动导航小车的角度及其微分以及总和扰动具有如下形式：