摘要：在智能化立体车库中，RGV作为重要的车辆运载装备，其运行精度、稳定性要求较高。传统RGV控制主要关注RGV软启动，定位准确性，对于柔性加减速控制关注较少。当前的加减速算法包括直线加减速法、指数加减速法、多项式加减速法、抛物线加减速法、S曲线加减速法等算法，存在加速度突变，不能体现柔性加减速的思想，或者算法复杂需要消耗控制器大量逻辑运算时间，抑或固定在控制器参数不方便调节。为此建立基于PLC控制的两相混合式步进电机控制系统，采用M测速法测速，基于改进型正弦加减速速度曲线算法实现柔性运动控制，应用于RGV行走结构控制模型系统。实验表明改进正弦加速度算法易于实现，参数较少，可调节，减轻PLC运算压力，运行速度曲线较平滑，响应速度快，也可拓展用于其他柔性加减速控制场合。

　　关键词：RGV；PLC；步进电机；加减速控制；正弦S曲线

　　Abstract:In the intelligent stereo garage,RGV,as an important vehicle carrying equipment,has high requirements for operation accuracy and stability.Traditional RGV control mainly focuses on RGV soft start and positioning accuracy,and pays less attention to flexible acceleration and deceleration control.The current acceleration and deceleration algorithms include linear acceleration and deceleration method,exponential acceleration and deceleration method,polynomial acceleration and deceleration method,parabolic acceleration and deceleration method,S-curve acceleration and deceleration method and other algorithms.Either there is acceleration mutation,which cannot reflect the idea of flexible acceleration and deceleration,or the algorithm is complex and needs to consume a lot of logic operation time of the controller,or it is inconvenient to adjust the parameters fixed in the controller.A two-phase hybrid stepping motor control system based on Xinjie PLC was established.The M-speed measurement method was used to measure the speed,and the flexible motion control was realized based on the improved sinusoidal acceleration and deceleration speed curve algorithm.It was applied to the RGV walking structure control model system.The experiment shows that the improved sinusoidal acceleration algorithm is easy to realize,the parameters are less,it can be adjusted,the PLC calculation pressure is reduced,the running speed curve is smooth,and the response speed is fast.It can also be extended to other flexible acceleration and deceleration control occasions.

　　Key words:RGV;PLC;stepmotor;accelerated&decelerated control;sine S-curve

　　0引言

　　在智能化立体车库中，RGV作为重要的车辆运载装备，其运行精度、稳定性要求较高。当前RGV运动过程控制主要放在位置控制上，通过行走编码器配合定位孔定位检测、条码定位检测、激光测距检测、RFID信息定位等方式定位RGV位置[1-2]，方式越来越多，但主要集中在定位上，对于RGV全过程运行，没有实现实时监控。行走编码器能时刻检测RGV的运行状态，但是RGV在运行过程中，容易在导轨连接处打滑，或者启动加速度过快导致打滑等现象，限制了编码器测速、定位的准确性。为了解决RGV加速度过快导致的打滑、稳定运行的安全问题，同时实现RGV全过程速度控制，可以采用变加速的方式，提高RGV可控性。当前有改进传统的直线加减速法、指数加减速法、多项式加减速法、抛物线加减速法、S曲线加减速法等算法控制[3-5]，要么存在加速度突变，不能体现柔性加减速的思想，或者算法复杂，需要消耗控制器大量逻辑运算时间，或者通过查表法，选择参数曲线，系统不够灵活。本文采用改进型正弦加减速曲线算法，速度、加速度、加加速度等物理参数曲线平滑，算法参数较少、可调，可实现实时在线计算。其中以两相混合式步进电机为控制对象模型，PLC为核心控制器，设计RGV行走模型，建立开环控制系统模型，设计可用于实时在线计算的正弦型加减速曲线算法，最后进行实验验证。

　　轮带动所有的行走轮同方向旋转，实现RGV往返运动。结构和模型如图3所示。

　　将光电编码器与行走单元中的行走轮同轴安装，步进电机运转时，通过同步轮带动行走轮，此处的传动比10∶5，行走轮再带动与之同轴的光电编码器转动，所以编码器的转速就是步进电机转速的2倍。在轴旋转时，编码器内部就会输出高速脉冲，此脉冲输入到PLC高速计数器的输入端，由于轴旋转的速度不同时，在单位时间内收到的脉冲总量是不一样的，经过PLC编程处理实时计算行走的转速。

　　本测速装置主要采用M测速法[11]，是指在规定的采样周期Tc内，计算编码器脉冲个数为M1，则有：

　　急动度平滑，实现柔性速度控制，只需设置算法参数k,ω，运行参数时间t或者路径长度s，即可实现加减速全过程自动控制。

　　(3)建立RGV行走控制模型，信捷PLC作为核心控制器，通过程序编写实现改进型正弦加减速算法，采用M法测速测速，并通过RGV模型验证算法。实验证明所提控制算法自动化程度高，响应速度快，速度曲线平滑，满足控制要求

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