Kas olete kunagi mõelnud, kuidas 5-tonnise kandevõimega 3 tonni kaaluv AGV-ise-saab täpselt käivituda, seiskuda ja läbida 8 meetrit vaid 8 sekundiga? Selle saavutuse saavutamine ei nõua mitte ainult võimsat draivi tuge, vaid nõuab ka keerukaid juhtimisalgoritme. Täna murrame selle disaini taga oleva tehnilise loogika ja näitame, kuidas meie YIKONG Smarti meeskond on selle projekti avanud.
1. Disaini eesmärgid ja põhiparameetrid
Kogukaal:8 tonni (3 tonni oma-mass + 5 tonni kandevõimet)
Nihe:8 meetrit (punktist A punkti B)
Ajanõue:Lõpetage algus-peatus 8 sekundi jooksul
2. Liikumisjuhtimise loogika: kiiruse ja jõu tasakaalustamine
2.1 Liikumisrežiimi „Ühtne kiirendus – ühtlane aeglustus” kasutamine:
Esimesed 4 sekundit:Kiirendage paigalt keskpunkti (4 meetrit).
Viimased 4 sekundit:Aeglustage keskpunktist lõpp-punktini (ülejäänud 4 meetrit).
Nagu diagrammil näidatud, arvutatakse AGV maksimaalne kiirus järgmiselt:
v=2*s/t=2*4/4=2m/s
2.2 Liikumisrežiimi „Ühtne kiirendus – konstantne kiirus – ühtlane aeglustus” kasutamine:
Kiirendusfaas:Kiirendage paigalt konstantse kiiruseni.
Püsikiiruse faas:Jookse pidevalt ühtlase kiirusega.
Aeglustusfaas:Aeglustage püsikiiruselt tagasi nullini.
Diagrammil on minimaalne keskmine kiirus:
v=s/t,v=8/8=1m/s
Märkus.Kui AGV töötab selle minimaalse keskmise kiirusega, läbiks see täpselt 8 meetrit 8 sekundiga-, jätmata ruumi kiirendamiseks ega aeglustamiseks. Praktikas kasutatakse hindamiseks tüüpilist AGV kiirust 1,2 m/s.
3. Kahe peamise vastupanu ületamine: AGV "tõkked".
Veerehõõrdetakistus (maapinna takistus):
Kui AGV veoratas on liikumas, hakkab mängima veerehõõrdumine. See on hinnanguliselt järgmine:
F=8000*10*0.03=2400N
Inertsiaalne takistus (takistus kiirenduse/aeglustuse ajal):
Selle annab:
F=m×aF=m \\times aF=m×a
(Arvutus määratakse kiirendusfaasi põhjal.)
4. AGV kiirenduse veojõu hindamine inertsiaalse takistuse ületamiseks
4.1 Hindamine maksimaalsel kiirusel 2 m/s:
AGV kiirendab lineaarselt 0 m/s-lt 2 m/s-ni ja aeglustab tagasi 0 m/s-ni, nii kiirendus- kui ka aeglustusfaasid kestavad 4 sekundit.
Kasutades võrrandit s=v0t+0.5at2s=v_0 t + 0.5at^2s=v0t+0.5at2 (koos v0=0v_0=0v0=0),
leiame:a=2*4/4²=0.5m/s²
Inertsiaalse takistuse ületamiseks vajalik tõmbejõud on siis:
F=ma=8000*0.5=4000N
Seetõttu peab AGV veoratas tagama veojõu, mis on suurem kui veerehõõrde ja inertsiaalse takistuse summa:
Ftotal>2400+4000=6400 N
4.2 Hindamine maksimaalsel kiirusel 1,2 m/s:
AGV kiirendab 0 m/s kuni 1,2 m/s ja aeglustab tagasi kiiruseni 0 m/s, kusjuures kiirendus- ja aeglustusfaasid on võrdsed.
Laske püsikiiruse faasil kesta xxx sekundit. Kasutades võrrandit s=v0t+0.5at2s=v_0 t + 0.5at^2s=v0t+0.5at2 (koos v0=0v_0=0v0=0),
meil on:a=2*[(8-1,2x)/2]/[(8-x)/2]²=(8-1,2x)/[(8-x)/2]²=4*(8-1,2x)/(8-x)²
Arvestades, et kiirendusel on terminali kiirus 1,2 m/s, keskmine kiirus on 0,6 m/s ja kiirendus (või aeglustus) aeg (8−x)/2(8 - x)/2(8−x)/2, saame väljendada ka:
a=0.6/[(8-x)/2]=1.2/(8-x)
Nende võrrandite lahendamine annab ligikaudu:
x=56/9≈6.222,a=27/40=0.675
Inertsiaalse takistuse ületamiseks vajalik tõmbejõud on siis:
F=ma=8000*0.675=5400N
Seega peab minimaalne veojõud vastama järgmistele nõuetele:
Ftotal>2400+5400=7800 N
4.3 Maksimaalsete kiiruste puhul 1,2–2 m/s:
Vajalike jõudude arvutamiseks võite konkreetse kiiruse väärtused asendada ülaltoodud valemitega.
5. Peen kontroll: energiatõhususe ja sujuva töö saladus
Ülaltoodud meetodid kirjeldavad üldist disaini lähenemisviisi. Täiustatud juhtimistehnikate abil saab kiirendus- ja aeglustusfaase optimaalse jõudluse saavutamiseks eraldi analüüsida.
Näiteks, nagu on näidatud, võib veeretakistuse joondamine aeglustamise ajal vastupidise veojõuga oluliselt vähendada tagurpidi veojõu nõuet, vähendades seeläbi maksimaalset nõutavat veojõudu või kiirust. See võimaldab AGV veorataste süsteemil saavutada optimaalse oleku, mis on nii energiasäästlik- kui ka sujuv.
6. Kokkuvõte ja ülevaated
Tasakaalus kiirus ja veojõud:Alates P=Fv
Kriitiline sobitamine:Komponentide õige valiku võti on AGV veoratta läbimõõdu täpne sobitamine reduktsiooniastmega.
Täiustatud disain ja algoritmid:Täiustatud sõiduki struktuur ja optimeeritud liikumisjuhtimisalgoritmid võivad veelgi suurendada töö efektiivsust ja sujuvust, saavutades algoritmilise täiustamise abil energiasäästu.
Füüsika ja juhtimise integreerimine:AGV konstruktsioon ei seisne ainult toores võimsuses{0}}, see on ideaalne segu füüsilistest põhimõtetest ja intelligentsetest liikumisjuhtimisalgoritmidest.
Juhtumi-konkreetne analüüs:Iga küsimust tuleb konkreetsetest asjaoludest lähtuvalt üksikasjalikult analüüsida; ärge lihtsalt rakendage ega tõlgendage selle analüüsi osi universaalse lahendusena.
