作者：北京郵電大學(xué)機(jī)械電子工程系（100876）張秦艷
周曉光 來源：《電子技術(shù)應(yīng)用》
agv電磁鎖相制導(dǎo)系統(tǒng)
摘 要： 制導(dǎo)技術(shù)是agv控制的關(guān)鍵技術(shù)，本文提出了agv電磁鎖相制導(dǎo)方案，采用分時(shí)復(fù)頻法產(chǎn)生電磁波信號(hào)，設(shè)計(jì)出agv電磁鎖相制導(dǎo)系統(tǒng)，并進(jìn)行了功能性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)證明這是一種經(jīng)濟(jì)可行的agv制導(dǎo)方案，可適用于復(fù)雜路線多輛agv的制導(dǎo)控制。
關(guān)鍵詞： 分時(shí)復(fù)頻選擇法 鎖相 制導(dǎo) agv
隨著工廠生產(chǎn)的綜合自動(dòng)化，物流系統(tǒng)的發(fā)展也十分引人注目。以計(jì)算機(jī)和智能化技術(shù)相結(jié)合的agv（automated
gueded vehicle，即自導(dǎo)輸送車），已成為生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化的重要環(huán)節(jié)。它不僅在fa、fms中有廣泛的應(yīng)用，而且在服務(wù)行業(yè)和流通領(lǐng)域，以及辦公自動(dòng)化方面也逐漸活躍起來。制導(dǎo)技術(shù)是agv控制的關(guān)鍵技術(shù)，它決定了agv的控制精度。
１agv電磁鎖相制導(dǎo)方案
agv的制導(dǎo)方式按有無導(dǎo)引路線分為三種，一是有固定路線的方式，包括電磁制導(dǎo)方式、光學(xué)控制帶制導(dǎo)方式和激光制導(dǎo)方式；二是半固定路線的方式，包括標(biāo)記跟蹤方式和磁力制導(dǎo)方式；三是無路線方式，包括地面幫助制導(dǎo)方式、用地圖上的路線指令制導(dǎo)方式和在地圖上搜索最短路徑制導(dǎo)方式。
我們研制的agv要求定位精度為±2.5mm，并且能夠工作于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮我們采用固定路線電磁制導(dǎo)方式。
agv在十字路口處有三條路線可選擇，即直行、左拐和右拐，如圖1所示。為使之識(shí)別出不同的路線，我們采用頻率選擇法。在三種路線中通過不同頻率的電流，agv可通過頻率鎖定，讀取相應(yīng)頻率的信號(hào)，從而沿該路線行走。
傳統(tǒng)的頻率選擇法由于某一時(shí)刻同時(shí)存在多種電磁波，因而使頻率選擇難度較大，電路非常復(fù)雜。為此，我們提出分時(shí)單頻選擇法發(fā)送正弦波信號(hào)，如圖2所示。也就是說，在一條路徑上即使埋設(shè)多根電纜，agv某一時(shí)刻也只能接收到一種頻率信號(hào)。如果是本機(jī)所要接收的頻率信號(hào)，則進(jìn)行采樣；否則，繼續(xù)檢測(cè)。但需要指出的是，頻率數(shù)的確定有限制，因?yàn)轭l率數(shù)越多，巡回檢測(cè)周期ｔ就越長(zhǎng)，容易導(dǎo)致agv失控。
假設(shè)能夠控制多輛agv不同時(shí)經(jīng)過不同的路口，那么這種方法允許控制的車輛數(shù)恰好等于頻率數(shù)，而與路線數(shù)無關(guān)。否則，情況將變得很復(fù)雜，這里不予討論。
分時(shí)復(fù)頻選擇法使制導(dǎo)系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化，因而提高了系統(tǒng)的易實(shí)現(xiàn)性及其可靠性。下面，我們就頻率數(shù)等于３的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)踐證明我們制作的天線接收裝置在3khz，5khz，7khz頻率處的線性度最好，所以選取這三種頻率作為路線判別頻率。
２ agv電磁鎖相制導(dǎo)系統(tǒng)基本構(gòu)成
我們研制的agv電磁鎖相制導(dǎo)系統(tǒng)由四部分組成，如圖3所示，包括多路正弦波數(shù)字信號(hào)發(fā)生器，80c196cpu，電磁波強(qiáng)度檢測(cè)電路和電磁波信號(hào)鎖定電路。多路正弦波信號(hào)發(fā)生器以一定的頻率分時(shí)產(chǎn)生3khz，5khz和7khz的正弦波，不同頻率的正弦波代表不同的路線（如果路線簡(jiǎn)單，路口分支少，可根據(jù)實(shí)際情況酌減頻率數(shù)）。由交通控制臺(tái)事先通知1號(hào)agv沿路線1（對(duì)應(yīng)頻率3khz）行駛時(shí)，agv上的80c196cpu隨時(shí)檢測(cè)鎖定信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到3khz的鎖定信號(hào)時(shí)，就告知cpu，此時(shí)cpu立即讀取位置偏差信號(hào)，從而控制轉(zhuǎn)向電機(jī)，使agv回路原路線上來。同樣，也可控制其他agv沿不同或相同的路線行駛。
３ 多路正弦波數(shù)字信號(hào)發(fā)生器
多路正弦波信號(hào)發(fā)生器是分時(shí)單頻法實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。通常實(shí)現(xiàn)方法有兩種，一種是模擬式，另一種是數(shù)字式。模擬式的特點(diǎn)是電路比較簡(jiǎn)單，但會(huì)產(chǎn)生較大的頻率漂移；而數(shù)字式電路相對(duì)比較復(fù)雜，但產(chǎn)生的頻率信號(hào)非常精確，僅由晶振的頻率誤差決定，只要選擇精度較高的晶振就能滿
作者：北京郵電大學(xué)機(jī)械電子工程系（100876）張秦艷
周曉光 來源：《電子技術(shù)應(yīng)用》
agv電磁鎖相制導(dǎo)系統(tǒng)
摘 要： 制導(dǎo)技術(shù)是agv控制的關(guān)鍵技術(shù)，本文提出了agv電磁鎖相制導(dǎo)方案，采用分時(shí)復(fù)頻法產(chǎn)生電磁波信號(hào)，設(shè)計(jì)出agv電磁鎖相制導(dǎo)系統(tǒng)，并進(jìn)行了功能性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)證明這是一種經(jīng)濟(jì)可行的agv制導(dǎo)方案，可適用于復(fù)雜路線多輛agv的制導(dǎo)控制。
關(guān)鍵詞： 分時(shí)復(fù)頻選擇法 鎖相 制導(dǎo) agv
隨著工廠生產(chǎn)的綜合自動(dòng)化，物流系統(tǒng)的發(fā)展也十分引人注目。以計(jì)算機(jī)和智能化技術(shù)相結(jié)合的agv（automated
gueded vehicle，即自導(dǎo)輸送車），已成為生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化的重要環(huán)節(jié)。它不僅在fa、fms中有廣泛的應(yīng)用，而且在服務(wù)行業(yè)和流通領(lǐng)域，以及辦公自動(dòng)化方面也逐漸活躍起來。制導(dǎo)技術(shù)是agv控制的關(guān)鍵技術(shù)，它決定了agv的控制精度。
１agv電磁鎖相制導(dǎo)方案
agv的制導(dǎo)方式按有無導(dǎo)引路線分為三種，一是有固定路線的方式，包括電磁制導(dǎo)方式、光學(xué)控制帶制導(dǎo)方式和激光制導(dǎo)方式；二是半固定路線的方式，包括標(biāo)記跟蹤方式和磁力制導(dǎo)方式；三是無路線方式，包括地面幫助制導(dǎo)方式、用地圖上的路線指令制導(dǎo)方式和在地圖上搜索最短路徑制導(dǎo)方式。
我們研制的agv要求定位精度為±2.5mm，并且能夠工作于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮我們采用固定路線電磁制導(dǎo)方式。
agv在十字路口處有三條路線可選擇，即直行、左拐和右拐，如圖1所示。為使之識(shí)別出不同的路線，我們采用頻率選擇法。在三種路線中通過不同頻率的電流，agv可通過頻率鎖定，讀取相應(yīng)頻率的信號(hào)，從而沿該路線行走。
傳統(tǒng)的頻率選擇法由于某一時(shí)刻同時(shí)存在多種電磁波，因而使頻率選擇難度較大，電路非常復(fù)雜。為此，我們提出分時(shí)單頻選擇法發(fā)送正弦波信號(hào)，如圖2所示。也就是說，在一條路徑上即使埋設(shè)多根電纜，agv某一時(shí)刻也只能接收到一種頻率信號(hào)。如果是本機(jī)所要接收的頻率信號(hào)，則進(jìn)行采樣；否則，繼續(xù)檢測(cè)。但需要指出的是，頻率數(shù)的確定有限制，因?yàn)轭l率數(shù)越多，巡回檢測(cè)周期ｔ就越長(zhǎng)，容易導(dǎo)致agv失控。
假設(shè)能夠控制多輛agv不同時(shí)經(jīng)過不同的路口，那么這種方法允許控制的車輛數(shù)恰好等于頻率數(shù)，而與路線數(shù)無關(guān)。否則，情況將變得很復(fù)雜，這里不予討論。
分時(shí)復(fù)頻選擇法使制導(dǎo)系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化，因而提高了系統(tǒng)的易實(shí)現(xiàn)性及其可靠性。下面，我們就頻率數(shù)等于３的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)踐證明我們制作的天線接收裝置在3khz，5khz，7khz頻率處的線性度最好，所以選取這三種頻率作為路線判別頻率。
２ agv電磁鎖相制導(dǎo)系統(tǒng)基本構(gòu)成
我們研制的agv電磁鎖相制導(dǎo)系統(tǒng)由四部分組成，如圖3所示，包括多路正弦波數(shù)字信號(hào)發(fā)生器，80c196cpu，電磁波強(qiáng)度檢測(cè)電路和電磁波信號(hào)鎖定電路。多路正弦波信號(hào)發(fā)生器以一定的頻率分時(shí)產(chǎn)生3khz，5khz和7khz的正弦波，不同頻率的正弦波代表不同的路線（如果路線簡(jiǎn)單，路口分支少，可根據(jù)實(shí)際情況酌減頻率數(shù)）。由交通控制臺(tái)事先通知1號(hào)agv沿路線1（對(duì)應(yīng)頻率3khz）行駛時(shí)，agv上的80c196cpu隨時(shí)檢測(cè)鎖定信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到3khz的鎖定信號(hào)時(shí)，就告知cpu，此時(shí)cpu立即讀取位置偏差信號(hào)，從而控制轉(zhuǎn)向電機(jī)，使agv回路原路線上來。同樣，也可控制其他agv沿不同或相同的路線行駛。
３ 多路正弦波數(shù)字信號(hào)發(fā)生器
多路正弦波信號(hào)發(fā)生器是分時(shí)單頻法實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。通常實(shí)現(xiàn)方法有兩種，一種是模擬式，另一種是數(shù)字式。模擬式的特點(diǎn)是電路比較簡(jiǎn)單，但會(huì)產(chǎn)生較大的頻率漂移；而數(shù)字式電路相對(duì)比較復(fù)雜，但產(chǎn)生的頻率信號(hào)非常精確，僅由晶振的頻率誤差決定，只要選擇精度較高的晶振就能滿
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