CN117326251A - 一种自动化仓储控制和管理系统及管理方法 - Google Patents

一种自动化仓储控制和管理系统及管理方法 Download PDF

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Abstract

一种自动化仓储控制和管理系统及管理方法,包括加固计算机、所述加固计算机的输出端分别与穿梭车电机驱动器、升降装置驱动器和顶升机构的顶升电机接触器相连接,所述穿梭车行走电机驱动器、升降装置驱动器和顶升电机接触器的输出分别与穿梭车行走电机、升降装置电机和顶升电机连接;所述穿梭车行走电机和升降装置电机上均安装光电编码器,所述光电编码器将行走电机和升降装置电机运行的参数分别传送到穿梭车行走电机驱动器和升降装置驱动器上,驱动器将参数反馈至加固计算机;本发明针对舰船使用环境存在一定的倾斜摇摆且电磁环境较为复杂,对行走设备的速度控制和位置控制有较高的要求,保证系统具有良好的跟踪精度,实现对行走设备的平稳控制。

Description

一种自动化仓储控制和管理系统及管理方法
技术领域
本发明涉及智能仓储技术领域,具体涉及为一种自动化仓储控制与管理系统及管理方法。
背景技术
立体贮存技术可以节约水平面积、高度空间利用率高,在立体车库、立体仓储等领域应用广泛。智能仓储技术具备系统管理、仓储物资质量分析、路径规划与自动存取等特点,提高了空间的利用率,改善了仓储环境,加快了工作效率,降低了维护成本,因此,智能化仓储的研究受到国内外日益关注。
但舰船环境下的智能仓储技术受舰船自身倾斜摇摆、舰船复杂电磁环境等的影响使用大大受限,船用仓储对运行设备的速度控制、位置控制以及运行可靠性等有着更高要求,目前船用仓储大多仍采用传统的人力机载转运技术,转运设备的通用化、自动化、智能化水平还比较低,仓储物资信息的管理仍比较繁杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:舰船环境下的智能仓储技术受舰船自身倾斜摇摆、舰船复杂电磁环境等的影响使用大大受限,船用仓储对运行设备的速度控制、位置控制以及运行可靠性等有着更高要求,目前船用仓储大多仍采用传统的人力机载转运技术,转运设备的通用化、自动化、智能化水平还比较低,仓储物资信息的管理仍比较繁杂。为解决上述问题,提供一种自动化仓储控制与管理系统及管理方法。
本发明的目的是以下述方式实现的:
一种自动化仓储控制和管理系统,所述自动化仓储包括用于贮存储具的导向贮存架、穿梭车、升降装置,所述导向贮存架是套多层多列的贮存基体;所述导向贮存架上安装有实现储具在每层贮存架上水平输转的穿梭车,所述穿梭车包括穿梭车行走电机,所述穿梭车的顶部设有顶升机构及顶升电机;所述升降装置设置在导向贮存架两端,用于实现储具在层间的垂直输转和出库,所述升降装置包括升降装置电机;所述控制和管理系统包括加固计算机、所述加固计算机的输出端分别与穿梭车电机驱动器、升降装置驱动器和顶升机构的顶升电机接触器相连接,所述穿梭车行走电机驱动器、升降装置驱动器和顶升电机接触器的输出分别与穿梭车行走电机、升降装置电机和顶升电机连接;所述穿梭车行走电机和升降装置电机上均安装光电编码器,所述光电编码器将行走电机和升降装置电机运行的参数分别传送到穿梭车行走电机驱动器和升降装置驱动器上,驱动器将参数反馈至加固计算机;所述加固计算机根据伺服控制算法计算出穿梭车电机、升降装置电机和顶升电机的运行速度,并发送速度指令给穿梭车电机驱动器、升降装置驱动器和顶升电机驱动器。
所述控制和管理系统还包括用于采集穿梭车、升降装置行驶和顶升机构工作过程中的状态信息的行程开关和传感器模块,所述行程开关和传感器模块包括安装在升降装置顶部和底部的升降限位开关、安装在穿梭车车体中部的顶升机构升降到位开关和用于检测有无储具的光电传感器、穿梭车底部前后末端的水平限位开关和穿梭车前部、后部的储具防撞检测光电传感器。
所述加固计算机包括CPU处理模块、与CPU处理模块通过CPCI总线连接的电源模块、CAN总线模块、DIO输入输出模块和网络模块;所述CPU处理模块通过网络模块与上位机通信连接,通过网络模块接收上位中心机库存管理计算机的控制命令,并将命令执行情况和自动化库中穿梭车、升降装置和顶升机构的各种状态反馈给上位机;所述电源模块为其他模块提供直流电源,所述DIO输入输出模块提供80路开关量输入、40路开关量输出或TTL输出;所述CAN总线模块主要完成CPU处理模块与穿梭车行走电机和升降装置电机上的光电编码器信息的通讯,控制单元通过CAN总线模块向行走和升降设备发送速度给定控制命令,同时行走设备和升降设备可将当前的编码器信息实时反馈给控制单元。
所述控制和管理系统还包括与加固计算机通信连接的WIFI模块、手持操作终端,所述手持操作终端通过WIFI模块与加固计算机通信连接。
所述伺服控制算法根据位置反馈偏差大小使用变结构算法控制,变结构算法中的变结构控制器在偏差较大时,采用时间最优控制,系统以最大加速度启动和制动、最大速度运动,即非线性的控制以达到系统的快速响应;在偏差较小时,采用PID控制+前馈控制,控制器算法如下式所示:
其中,e(n)表示失调角,Fe表示开关转换量,Knl、Kvf、Kaf、Kp、Ki、Kd分别为控制器调节参数,u(n)表示速度控制量,r(n)表示设备运行控制输入;
为保证设备平稳运行,将在起动段、制动段采用改进S曲线,中间段采用匀速运行,避免直接大阶跃给定导致系统振荡、超调;由于设备行进距离已知,将行进距离生成位置曲线,并按照该曲线作为算法的给定r(n);
S曲线的生成步骤如下:
a)给定匀速行进速度及加速时间;
b)在拟合速度曲线时考虑了车体和储具的惯性及车轮与轨道之间的摩擦,使用改进的S曲线进行速度拟合,生成起动、制动段的速度曲线;
穿梭车毛重为M,在穿梭车运载储具之前,对储具进行称重为M0,V为不带载重时行走设备的速度值,V’为考虑到行走设备载重时的速度值,k为前后两种速度值的关系系数,k值可以通过实验获得,则:其中:本系统中k值为1,k与车轮的材质和轨道材质有关;
c)使用S曲线进行速度拟合,生成起动、制动段的速度曲线;
d)将起动段、制动段的速度进行积分,生成位置曲线;
e)将中间段使用匀速行进速度进行填充,生成该段的运行时间及位置曲线;
f)生成总体的位置曲线。
一种应用所述的自动化仓储控制和管理系统的管理方法,所述管理方法包括:
a)上位机即库存管理计算机的界面上点击某层导向贮存架上储具出库,系统运行自检并完成初始化;
b)加固计算机通过DIO输入输出模块和CAN总线模块采集行程开关、传感器模块和电机光电编码器中的状态信息,手持操作终端通过WiFi模块与加固计算机进行通讯,将穿梭车的运行状态反馈至手持操作终端与上位机,若存在故障,则进行故障报警,同时上位机与手机终端显示故障名称;
c)通过穿梭车水平行走电机上所安装的光电编码器将电机运行的参数传送到水平行走电机驱动器上,再经CAN通讯模块实时反馈至控制加固计算机,控制加固计算机通过基于变结构与S曲线加减速相结合的伺服控制算法计算出穿梭车的给定速度通过CAN通讯模块向穿梭车发送速度指令,当加固计算机控制穿梭车行驶至指定位置时,穿梭车停止行驶;
d)穿梭车上方两个光电传感器检测车体上方有无储具,若无储具,则穿梭车报警,穿梭车返回初始位置;若有储具,加固计算机通过DO模块控制顶升电机接触器闭合则穿梭车顶升电机运转,带动顶升机构托起储具,触碰到顶升到位开关后顶升结束;
e)升降装置若不与该层导向贮存架平行,即升降装置不停至该层时,加固计算机控制升降装置垂直运行至该层,通过升降电机上所安装的光电编码器将电机运行的参数传送到升降装置电机驱动器上,再经CAN通讯模块实时反馈至控制加固计算机,控制加固计算机通过基于变结构与S曲线加减速相结合的伺服控制算法计算出升降电机的给定速度,通过CAN通讯模块向升降电机发送速度指令,当加固计算机控制升降装置行驶至指定位置时,升降装置停止行驶;升降装置运行至该层时升降装置导轨与穿梭导轨对齐,穿梭车带着储具沿导轨行驶至升降装置将储具放置在升降装置上,穿梭车顶升电机将储具放置在升降装置上,穿梭车回到初始位置。
f)完成出库动作。
本发明的有益效果:相对于现有技术,本发明针对舰船使用环境存在一定的倾斜摇摆且电磁环境较为复杂,对行走设备的速度控制和位置控制有较高的要求,在穿梭车的调速系统中伺服控制算法采用采用变结构与改进式S曲线加减速相结合的算法,该算法集中了非线性控制与线性控制的优点,考虑了穿梭车与升降装置的自重与载重的因素,既保证了系统的快速性,又保证系统具有良好的跟踪精度,可实现对行走设备的平稳控制。
附图说明
图1是系统框架图。
图2是加固计算机框架图。
图3是变结构控制器原理图。
图4是速度曲线示例图。
图5是位置曲线示意图。
图6是伺服控制器结构示意图。
图7是本发明的导向贮存架、穿梭车和升降装置的布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
应该指出,以下详细说明都是例式性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的技术含义相同。
如图7所示,一种自动化仓储控制和管理系统,所述自动化仓储包括用于贮存储具4的导向贮存架1、穿梭车2、升降装置3,所述导向贮存架1是套多层多列的贮存基体;所述导向贮存架1上安装有实现储具4在每层导向贮存架1上水平输转的穿梭车2,优选地,所述穿梭车2成对使用,使用时导向贮存架两侧穿梭车同步运行。所述穿梭车2包括穿梭车行走电机5,所述穿梭车的顶部设有顶升机构及顶升电机6,使用时导向贮存架两侧穿梭车上的顶升电机同步运行。所述升降装置3设置在导向贮存架1两端,设有升降平台和导轨,用于实现储具4在层间的垂直输转和出库,所述升降装置3包括升降装置电机7。如图1所示,所述控制和管理系统包括加固计算机8、所述加固计算机的输出端分别与穿梭车电机驱动器、升降装置驱动器和顶升机构的顶升电机接触器相连接,所述穿梭车行走电机驱动器、升降装置驱动器和顶升电机接触器的输出分别与穿梭车行走电机5、升降装置电机7和顶升电机6连接;所述穿梭车行走电机和升降装置电机上均安装光电编码器,所述光电编码器分别连接穿梭车行走电机驱动器和升降装置驱动器,所述光电编码器将行走电机和升降装置电机运行的参数分别传送到穿梭车行走电机驱动器和升降装置驱动器上,驱动器将参数反馈至加固计算机;所述加固计算机根据伺服控制算法计算出穿梭车电机、升降装置电机和穿梭车顶升电机的运行速度,并发送速度指令给穿梭车电机驱动器、升降装置驱动器和顶升电机驱动器。
本申请中导向贮存架、穿梭车、升降装置可采用现有技术实现,优选的穿梭车可采用CN215945678U_托盘四向穿梭车的顶升机构和托盘四向穿梭车。所述的导向贮存架的架体与穿梭车的传动可采用CN202121762881.2智能仓储用的穿梭车货架系统中的导轨实现、201510883318.3穿梭车货架系统中的穿梭车和货架的布置结构实现或者是CN202120440893.7一种智能仓储用的四向穿梭货架中的结构来实现。所述升降装置可采用CN202120440893.7一种智能仓储用的四向穿梭货架中的升降梯、升降板和升降电机传动连接的结构实现。
如图7所示,所述控制和管理系统还包括用于采集穿梭车、升降装置行驶和顶升机构工作过程中的状态信息的行程开关和传感器模块,所述行程开关和传感器模块包括安装在升降装置顶部和底部的升降限位开关9、安装在穿梭车车体中部的顶升机构升降到位开关10和用于检测有无储具的光电传感器、穿梭车底部前后末端的水平限位开关11和穿梭车前部、后部的储具防撞检测光电传感器12。
如图2所示,所述加固计算机包括CPU处理模块、与CPU处理模块通过CPCI总线连接的电源模块、CAN总线模块、DIO输入输出模块和网络模块;所述CPU处理模块通过网络模块与上位机通信连接,通过网络模块接收上位中心机库存管理计算机的控制命令,并将命令执行情况和自动化库中穿梭车、升降装置和顶升机构的各种状态反馈给上位机;所述电源模块为其他模块提供直流电源,所述DIO输入输出模块提供80路开关量输入、40路开关量输出或TTL输出;所述CAN总线模块主要完成CPU处理模块与穿梭车行走电机和升降装置电机上的光电编码器信息的通讯,控制单元通过CAN总线模块向行走和升降设备发送速度给定控制命令,同时行走设备和升降设备可将当前的编码器信息实时反馈给控制单元。
所述控制和管理系统还包括与加固计算机通信连接的WIFI模块、手持操作终端,所述手持操作终端通过WIFI模块与加固计算机通信连接。手持操作终端部分主要是通过事先已经编好的软件控制穿梭车与升降装置的点动运行,同时显示行走设备的运行状态与故障报警。整个系统还要有断路器、熔断器、稳压器等低压电气元件。另外,还可以根据实际需要在穿梭车与升降装置上安装称重传感器、在导向储存架上安装RFID射频设备用于扫描储具上黏贴的防爆条形码,来获取仓储物资的质量与数量信息等。
如图3所示,所述伺服控制算法根据位置反馈偏差大小使用变结构算法控制,变结构算法中的变结构控制器在偏差较大时,采用时间最优控制,系统以最大加速度启动和制动、最大速度运动,即非线性的控制以达到系统的快速响应;在偏差较小时,采用PID控制+前馈控制,控制器算法如下式所示:
其中,e(n)表示失调角,Fe表示开关转换量,u(n)表示速度控制量,r(n)表示设备运行控制输入;Knl、Kvf、Kaf、Kp、Ki、Kd为控制器调节参数;
为保证设备平稳运行,将在起动段、制动段采用改进S曲线,中间段采用匀速运行,避免直接大阶跃给定导致系统振荡、超调;由于设备行进距离已知,将行进距离生成位置曲线,并按照该曲线作为算法的给定r(n);
S曲线的生成步骤如下:
a)给定匀速行进速度(rpm)及加速时间;
b)在拟合速度曲线时考虑了车体和储具的惯性及车轮与轨道之间的摩擦,穿梭车毛重为M,在穿梭车运载储具之前,对储具进行称重为M0,V为不带载重时行走设备的速度值,V'为考虑到行走设备载重时的速度值,k为前后两种速度值的关系系数,k值可以通过实验获得,则:其中:系统中k值为1,k与车轮的材质和轨道材质有关;
c)使用S曲线进行速度拟合,生成起动、制动段的速度曲线;
d)将起动段、制动段的速度进行积分,生成位置曲线;
e)将中间段(总距离-起动距离-制动距离)使用匀速行进速度进行填充,生成该段的运行时间及位置曲线;
f)生成总体的位置曲线。
以穿梭车行进一储位(1700mm),加速1s,减速1s,匀速段1800rpm为例,速度及位置曲线如图4、图5所示。
计算可得,穿梭车水平运行一位的时间为9.61s,电机最高转速为1800rpm,穿梭车侧最大加速度为0.393m/s2。使用位置曲线时间轴对应的数值作为控制器的输入,给定周期取决于设备的伺服控制周期。
图6是伺服控制器结构示意图,伺服控制器设计思路如下:
a)行进距离为本次期望设备的运行距离,以穿梭车为例,假定储具移动一位的距离为1700mm,若需储具移动1位,则行进距离为1700mm,若需储具移动2位,则行进距离为3400mm;
b)根据行进距离生成位置曲线,并按照改进的S曲线作为算法的给定r(n)作为伺服周期给定控制器输入;
c)控制器根据位置偏差大小使用变结构控制,在偏差大时采用非线性控制以保证系统的快速性,在偏差较小时使用线性控制使设备动作平缓,其中,e(n)表示失调角,u(n)表示速度控制量,r(n)表示设备运行时控制输入。
d)前馈控制器用于提高设备响应速度,提高跟踪精度;
e)速度限制器用于防止过大的控制输出导致的电机超速;
f)位置反馈由驱动器提供。
一种自动化仓储控制和管理系统的管理方法,所述管理方法包括:
a)上位机即库存管理计算机的界面上点击某层导向贮存架上储具出库,系统运行自检并完成初始化;
b)加固计算机通过DIO输入输出模块和CAN总线模块采集行程开关、传感器模块和电机光电编码器中的状态信息,手持操作终端通过WiFi模块与加固计算机进行通讯,将穿梭车和升降装置的状态信息反馈至手持操作终端与上位机,若存在故障,则进行故障报警,同时上位机与手机终端显示故障名称;
c)通过穿梭车水平行走电机上所安装的光电编码器将电机运行的参数传送到水平行走电机驱动器上,再经CAN通讯模块实时反馈至控制加固计算机,控制加固计算机通过基于变结构与S曲线加减速相结合的伺服控制算法计算出穿梭车的给定速度通过CAN通讯模块向穿梭车发送速度指令,当加固计算机控制穿梭车行驶至指定位置时,穿梭车停止行驶;
d)穿梭车上两个光电传感器检测车体上方有无储具,若无储具,则穿梭车报警,穿梭车返回初始位置。若有储具,加固计算机通过DO模块控制顶升电机接触器闭合则则穿梭车顶升电机运转,带动顶升机械机托起储具,触碰到顶升到位开关后顶升结束;
e)升降装置若不与该层导向贮存架平行,即升降装置不停至该层时,加固计算机控制升降装置垂直运行至该层;通过升降电机上所安装的光电编码器将电机运行的参数传送到升降装置电机驱动器上,再经CAN通讯模块实时反馈至控制加固计算机,控制加固计算机通过基于变结构与S曲线加减速相结合的伺服控制算法计算出升降电机的给定速度,通过CAN通讯模块向升降电机发送速度指令,当加固计算机控制升降装置行驶至指定位置时,升降装置停止行驶;升降装置运行至该层时升降装置导轨与穿梭导轨对其,穿梭车带着储具沿导轨行驶至升降装置将储具放置在升降装置上,穿梭车回到初始位置。
f)完成出库动作。
本发明提出了一种自动化仓储控制和管理系统,该自动化库主要由导向贮存架、穿梭车、储具、升降装置和控制设备组成,其导向贮存架是一套多层多列的贮存基体,可贮存多层多列物品,每层导向贮存架上安装有成对使用的穿梭车,实现物品在每层的水平输转,储具升降装置在导向贮存架两侧,具有升降功能,实现储具在层间的垂直输转。当拣选导向贮存架上的任一储具时,只需利用穿梭车、储具升降装置在导向贮存架的任意两层之间形成一个运动环路,通过储具的顺序移位,即可将需要的储具转运至导向贮存架出口,进一步动作可实现储具出库等操作。自动化库每个货位的额定载荷为3t,根据舱室结构尺寸可贮存多层多列储具。自动化仓储控制和管理系统能够依据上级管理调度指令,计算并确定不同贮存位置储具出入库的顺序及所需时间,控制设备按顺序动作,实现各储具自动化出入库,并在整个自动化库运行过程中,向上级管理调度设施实时反馈出入库运行状态,同时可利用传感器、手持终端等设备实时采集物资信息并进行上传管理。
本发明针对舰船使用环境存在一定的倾斜摇摆且电磁环境较为复杂,对行走设备的速度控制和位置控制有较高的要求,本发明自动化仓储控制和管理系统采用基于变结构与改进式S曲线加减速相结合的伺服控制算法,该算法使系统具有快速性响应与良好的跟踪精度等优点,可实现对行走设备的平稳控制,同时采用加固计算机、传感器、RFID射频手持终端等设备,能够获取仓储物资的重量、质量、数量以及故障信息等实现了仓储物资的便捷式管理。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明整体构思前提下,还可以作出若干改变和改进,这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种自动化仓储控制和管理系统,其特征在于:所述自动化仓储包括用于贮存储具的导向贮存架、穿梭车、升降装置,所述导向贮存架是套多层多列的贮存基体;所述导向贮存架上安装有实现储具在每层贮存架上水平输转的穿梭车,所述穿梭车包括穿梭车行走电机,所述穿梭车的顶部设有顶升机构及顶升电机;所述升降装置设置在导向贮存架两端,用于实现储具在层间的垂直输转和出库,所述升降装置包括升降装置电机;所述控制和管理系统包括加固计算机、所述加固计算机的输出端分别与穿梭车电机驱动器、升降装置驱动器和顶升机构的顶升电机接触器相连接,所述穿梭车行走电机驱动器、升降装置驱动器和顶升电机接触器的输出分别与穿梭车行走电机、升降装置电机和顶升电机连接;所述穿梭车行走电机和升降装置电机上均安装光电编码器,所述光电编码器将行走电机和升降装置电机运行的参数分别传送到穿梭车行走电机驱动器和升降装置驱动器上,驱动器将参数反馈至加固计算机;所述加固计算机根据伺服控制算法计算出穿梭车电机、升降装置电机和顶升电机的运行速度,并发送速度指令给穿梭车电机驱动器、升降装置驱动器和顶升电机驱动器。
2.根据权利要求1所述的自动化仓储控制和管理系统,其特征在于:所述控制和管理系统还包括用于采集穿梭车、升降装置行驶和顶升机构工作过程中的状态信息的行程开关和传感器模块,所述行程开关和传感器模块包括安装在升降装置顶部和底部的升降限位开关、安装在穿梭车车体中部的顶升机构升降到位开关和用于检测有无储具的光电传感器、穿梭车底部前后末端的水平限位开关和穿梭车前部、后部的储具防撞检测光电传感器。
3.根据权利要求1所述的自动化仓储控制和管理系统,其特征在于:所述加固计算机包括CPU处理模块、与CPU处理模块通过CPCI总线连接的电源模块、CAN总线模块、DIO输入输出模块和网络模块;所述CPU处理模块通过网络模块与上位机通信连接,通过网络模块接收上位中心机库存管理计算机的控制命令,并将命令执行情况和自动化库中穿梭车、升降装置和顶升机构的各种状态反馈给上位机;所述电源模块为其他模块提供直流电源,所述DIO输入输出模块提供80路开关量输入、40路开关量输出或TTL输出;所述CAN总线模块主要完成CPU处理模块与穿梭车行走电机和升降装置电机上的光电编码器信息的通讯,控制单元通过CAN总线模块向行走和升降设备发送速度给定控制命令,同时行走设备和升降设备可将当前的编码器信息实时反馈给控制单元。
4.根据权利要求1所述的自动化仓储控制和管理系统,其特征在于:所述控制和管理系统还包括与加固计算机通信连接的WIFI模块、手持操作终端,所述手持操作终端通过WIFI模块与加固计算机通信连接。
5.根据权利要求1所述的自动化仓储控制和管理系统,其特征在于:所述伺服控制算法根据位置反馈偏差大小使用变结构算法控制,变结构算法中的变结构控制器在偏差较大时,采用时间最优控制,系统以最大加速度启动和制动、最大速度运动,即非线性的控制以达到系统的快速响应;在偏差较小时,采用PID控制+前馈控制,控制器算法如下式所示:
其中,e(n)表示失调角,Fe表示开关转换量,Knl、Kvf、Kaf、Kp、Ki、Kd分别为控制器调节参数,u(n)表示速度控制量,r(n)表示设备运行控制输入;为保证设备平稳运行,将在起动段、制动段采用改进S曲线,中间段采用匀速运行,避免直接大阶跃给定导致系统振荡、超调;由于设备行进距离已知,将行进距离生成位置曲线,并按照该曲线作为算法的给定r(n);
S曲线的生成步骤如下:
a)给定匀速行进速度及加速时间;
b)在拟合速度曲线时考虑了车体和储具的惯性及车轮与轨道之间的摩擦,使用改进的S曲线进行速度拟合,生成起动、制动段的速度曲线;
穿梭车毛重为M,在穿梭车运载储具之前,对储具进行称重为M0,V为不带载重时行走设备的速度值,V′为考虑到行走设备载重时的速度值,k为前后两种速度值的关系系数,k值可以通过实验获得,则:其中:本系统中k值为1,k与车轮的材质和轨道材质有关;
c)使用S曲线进行速度拟合,生成起动、制动段的速度曲线;
d)将起动段、制动段的速度进行积分,生成位置曲线;
e)将中间段使用匀速行进速度进行填充,生成该段的运行时间及位置曲线;
f)生成总体的位置曲线。
6.一种应用权利要求2-5任一项所述的自动化仓储控制和管理系统的管理方法,其特征在于:所述管理方法包括:
a)上位机即库存管理计算机的界面上点击某层导向贮存架上储具出库,系统运行自检并完成初始化;
b)加固计算机通过DIO输入输出模块和CAN总线模块采集行程开关、传感器模块和电机光电编码器中的状态信息,手持操作终端通过WiFi模块与加固计算机进行通讯,将穿梭车的运行状态反馈至手持操作终端与上位机,若存在故障,则进行故障报警,同时上位机与手机终端显示故障名称;
c)通过穿梭车水平行走电机上所安装的光电编码器将电机运行的参数传送到水平行走电机驱动器上,再经CAN通讯模块实时反馈至控制加固计算机,控制加固计算机通过基于变结构与S曲线加减速相结合的伺服控制算法计算出穿梭车的给定速度通过CAN通讯模块向穿梭车发送速度指令,当加固计算机控制穿梭车行驶至指定位置时,穿梭车停止行驶;
d)穿梭车上方两个光电传感器检测车体上方有无储具,若无储具,则穿梭车报警,穿梭车返回初始位置;若有储具,加固计算机通过DO模块控制顶升电机接触器闭合则穿梭车顶升电机运转,带动顶升机构托起储具,触碰到顶升到位开关后顶升结束;
e)升降装置若不与该层导向贮存架平行,即升降装置不停至该层时,加固计算机控制升降装置垂直运行至该层,通过升降电机上所安装的光电编码器将电机运行的参数传送到升降装置电机驱动器上,再经CAN通讯模块实时反馈至控制加固计算机,控制加固计算机通过基于变结构与S曲线加减速相结合的伺服控制算法计算出升降电机的给定速度,通过CAN通讯模块向升降电机发送速度指令,当加固计算机控制升降装置行驶至指定位置时,升降装置停止行驶;升降装置运行至该层时升降装置导轨与穿梭导轨对齐,穿梭车带着储具沿导轨行驶至升降装置将储具放置在升降装置上,穿梭车顶升电机将储具放置在升降装置上,穿梭车回到初始位置。
f)完成出库动作。
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