Planificación de ruta y seguimiento de trayectoria para evitar obstáculos de manera autónoma en vehículos guiados automatizados en terminales automatizados
Autores: Feng, Junkai; Yang, Yongsheng; Zhang, Haichao; Sun, Shu; Xu, Bowei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Planificación de ruta y seguimiento de trayectoria para evitar obstáculos de manera autónoma en vehículos guiados automatizados en terminales automatizados
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Vehículos guiados automatizados
Planificación de trayectorias
Control de seguimiento de trayectorias
Evitación de obstáculos
Campos potenciales
Sistema de lógica difusa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Durante la operación de vehículos guiados automatizados (AGVs) en terminales automatizadas, la ocurrencia de conflictos y bloqueos aumentará sin duda el tiempo de espera ineficaz de los AGVs, por lo que hay una necesidad urgente de esquemas de planificación de trayectorias y control de seguimiento para la evasión autónoma de obstáculos en AGVs. Se propone un innovador esquema de planificación de trayectorias y control de seguimiento autónomo de evasión de obstáculos AGV, considerando de manera efectiva obstáculos estáticos y dinámicos. Esto implica establecer tres campos potenciales que reflejen las influencias de los obstáculos, las líneas de carril y las velocidades. Estos campos potenciales se incorporan en una función de costo de control predictivo de modelo optimizado (MPC), aprovechando campos potenciales artificiales para garantizar una evasión de obstáculos efectiva. Para mejorar la capacidad de este sistema, se diseña un sistema de lógica difusa para ajustar dinámicamente los coeficientes de peso del controlador predictivo de modelo de campo potencial artificial híbrido, fortaleciendo las capacidades de evasión autónoma de obstáculos de los AGVs. El esquema de control de seguimiento incluye un regulador cuadrático lineal difuso basado en un sistema de lógica difusa, un modelo de dinámica como controlador lateral y un controlador PI como rastreador longitudinal para seguir la trayectoria preestablecida y la velocidad de forma autónoma. Las pruebas de simulación de múltiples escenarios demuestran la efectividad y racionalidad de nuestro esquema de control autónomo de evasión de obstáculos.
Descripción
Durante la operación de vehículos guiados automatizados (AGVs) en terminales automatizadas, la ocurrencia de conflictos y bloqueos aumentará sin duda el tiempo de espera ineficaz de los AGVs, por lo que hay una necesidad urgente de esquemas de planificación de trayectorias y control de seguimiento para la evasión autónoma de obstáculos en AGVs. Se propone un innovador esquema de planificación de trayectorias y control de seguimiento autónomo de evasión de obstáculos AGV, considerando de manera efectiva obstáculos estáticos y dinámicos. Esto implica establecer tres campos potenciales que reflejen las influencias de los obstáculos, las líneas de carril y las velocidades. Estos campos potenciales se incorporan en una función de costo de control predictivo de modelo optimizado (MPC), aprovechando campos potenciales artificiales para garantizar una evasión de obstáculos efectiva. Para mejorar la capacidad de este sistema, se diseña un sistema de lógica difusa para ajustar dinámicamente los coeficientes de peso del controlador predictivo de modelo de campo potencial artificial híbrido, fortaleciendo las capacidades de evasión autónoma de obstáculos de los AGVs. El esquema de control de seguimiento incluye un regulador cuadrático lineal difuso basado en un sistema de lógica difusa, un modelo de dinámica como controlador lateral y un controlador PI como rastreador longitudinal para seguir la trayectoria preestablecida y la velocidad de forma autónoma. Las pruebas de simulación de múltiples escenarios demuestran la efectividad y racionalidad de nuestro esquema de control autónomo de evasión de obstáculos.