【摘 要】
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在互联网的推动下,经济发展进入新的阶段,为现代化工厂的发展创造了新机遇。自动导引车(AGV)采用锂电池供电且无需人工操控,其节能、高效、低成本的特点保证了现代化工厂运输环节的迅捷、稳定。在运输生产过程中,中央调度系统对AGV的监管和调度能够保证其高效、稳定地运行。本文在现有AGV的基础上,开发出一套适用于保证高铁轨道板生产的AGV调度系统。本文主要内容如下:首先,对项目需求进行分析,设计了AGV运
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在互联网的推动下,经济发展进入新的阶段,为现代化工厂的发展创造了新机遇。自动导引车(AGV)采用锂电池供电且无需人工操控,其节能、高效、低成本的特点保证了现代化工厂运输环节的迅捷、稳定。在运输生产过程中,中央调度系统对AGV的监管和调度能够保证其高效、稳定地运行。本文在现有AGV的基础上,开发出一套适用于保证高铁轨道板生产的AGV调度系统。本文主要内容如下:首先,对项目需求进行分析,设计了AGV运输管理系统,用于AGV的监控、管理和调度。本系统采用分层式、开放式的结构,分为车载控制系统、无线通信系统和中央调度系统三个子系统。其次,以单AGV为基础,利用拓扑法构建AGV运行的电子地图,对路径规划理论进行研究,提出了一种改进粒子群算法。本算法从三个方面对标准算法进行改进:引入自适应惯性权重、借鉴遗传算法交叉变异的思想对粒子进行交叉变异操作、在适应度函数中引入转弯因素。对本算法在MATLAB平台利用栅格地图进行仿真实验,证明其能够快速得到距离最短、转弯次数最少的最优路径,然后基于实际工作环境地图进行实验,证明改进粒子群算法的有效性和稳定性。在单AGV理论研究的基础上,对多AGV系统进行研究。结合现实生产要求,分析任务调度策略和指标,最终确定以AGV总运行时间最少为调度指标。基于时间窗图论法建立路段时间窗模型,提出基于时间窗的多AGV路径规划算法。对冲突路段,通过路径再规划或延长路段时间窗的方式解决冲突问题。经过验证,本算法能够有效解决多AGV运行冲突问题,满足系统中AGV总运行时间最少的需求。最后,以上述理论研究为基础,利用组态王和VC++联合开发了AGV中央调度系统软件,并将软件实际应用于AGV路径规划、调度管理和厂区状态监控。为验证软件稳定性,在高铁轨道板生产车间内进行多次单AGV和多AGV随机实验。实验结果表明本文所开发的AGV中央调度系统根据任务信息能快速搜索出最优路径,并有效解决多AGV运行过程中的冲突问题,保证任务的顺利进行。
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