混合三轮车差动AGV的建模

IF 1.1 4区 计算机科学 Q4 AUTOMATION & CONTROL SYSTEMS
Roberto Sánchez, Jesús Enrique Sierra-García, Matilde Santos
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摘要

在工业领域,自动引导车辆(AGV)经常用于准时运输货物,通常取代手动运输工具或传送带,以减少运营成本和人为错误。为了提高这些工业系统的性能,并能够执行更先进的功能,开发面向控制的模型是至关重要的,以测试新的控制策略和技术,使它们更高效和安全。为了实现这一目标,本文提出了一种基于AGV控制的运动学和动力学模型。这项工作的主要目标是获得AGV Easybot的复杂动力学的数学表示,这是一种差分三轮车混合动力汽车,允许研究拖载效应和路面-地面相互作用。为此,我们开发了差动部件和三轮车的运动学模型,并将它们相互结合,并与车辆动力学的发展相结合。在此基础上,对AGV进行了分析,并对其各模块进行了分解,得到了牛顿-欧拉方程的动力学方程。通过对不同路径、不同负载和不同速度的仿真验证了该模型的有效性。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Modelado de un AGV híbrido triciclo-diferencial
En el ámbito industrial se utilizan con frecuencia Vehículos de Guiado Automático (AGV) para el transporte de mercancía puntual, normalmente sustituyendo a los medios de transporte manuales o a las cintas transportadoras, para así reducir costes operativos y errores humanos. Para aumentar el rendimiento de estos sistemas industriales y que puedan realizar funcionalidades más avanzadas, es fundamental desarrollar modelos orientados al control que permitan probar nuevas estrategias y técnicas de control que los hagan más eficientes y seguros. Para ello, en este trabajo se desarrolla un modelo cinemático y dinámico orientado al control de un AGV. El principal objetivo del trabajo es conseguir una representación matemática de la compleja dinámica del AGV Easybot, un vehículo híbrido triciclo-diferencial, que permita estudiar los efectos de carga remolcada y la interacción rueda-suelo. Para ello se ha desarrollado el modelo cinemático de la parte diferencial y del triciclo, y se han combinado ambos entre sí y con el desarrollo de la dinámica del vehículo. Se ha descompuesto el AGV en sus distintos módulos y se han aplicado las ecuaciones de Newton-Euler para obtener las ecuaciones de su comportamiento dinámico. El modelo se ha validado en simulación para diferentes trayectorias, variando la carga y la velocidad.
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期刊介绍: La Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial (RIAI) es el órgano de expresión del Comité Español de Automática (CEA), miembro de la Federación Internacional de Control Automático (IFAC). La revista se desarrolla en el marco de la comunidad iberoamericana, y en general, en los entornos en los que el español constituye el idioma básico y no excluyente de comunicación. RIAI engloba las siguientes temáticas: • Teoría de control y sistemas. • Ingeniería de control de procesos e instrumentación. • Técnicas de control avanzado. • Automatización y control de sistemas de producción. • Robótica y sistemas robotizados. • Arquitecturas de control y tecnología de computadores aplicada al control automático de sistemas. • Sistemas de tiempo real e informática industrial aplicados al control automático de sistemas. • Filtrado, estimación y análisis y tratamiento de señales e imágenes aplicados al control automático de sistemas. • Visión por computador aplicada al control automático de sistemas. • Modelado, identificación, simulación y optimización de sistemas. • Inteligencia computacional y técnicas de supervisión y detección de fallos aplicados al control automático de sistemas. • Historia de la automática. La automática en sistemas sociales, económicos y empresariales. • Cuestiones docentes y de formación en automática. • Control de sistemas en red y complejos a gran escala. • Control automático de procesos industriales, sistemas energéticos, mineros, ingeniería civil y edificios. • Control automático de sistemas de transporte y vehículos. • Control automático en bioingeniería, biología, agricultura, ecología y medicina. • Control automático de máquinas y motores y mecatrónica.
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