AGV-자체-중량 3톤, 페이로드 5-}가 어떻게 단 8초 만에 8미터를 정확하게 출발, 정지하고 이동할 수 있는지 궁금한 적이 있습니까? 이러한 성과를 달성하려면 강력한 드라이브 지원이 필요할 뿐만 아니라 정교한 제어 알고리즘도 필요합니다. 오늘, 우리는 이 디자인 뒤에 숨은 기술적 논리를 분석하고 YIKONG Smart 팀이 어떻게 이 프로젝트를 잠금 해제했는지 보여줄 것입니다.
1. 설계 목표 및 기본 매개변수
총 중량:8톤(자체-중량 + 5톤 탑재량 3톤)
배수량:8미터(A지점에서 B지점까지)
소요 시간:8초 이내에 시작-완료 완료
2. 모션 제어 논리: 속도와 힘의 균형
2.1 "균등 가속도 - 균일 감속" 모션 모드 사용:
처음 4초:정지 상태에서 중간 지점(4미터)까지 가속합니다.
마지막 4초:중간지점에서 끝점(나머지 4미터)까지 감속합니다.
다이어그램에 표시된 대로 AGV의 최대 속도는 다음과 같이 계산됩니다.
v=2*s/t=2*4/4=2m/s
2.2 "균등 가속도 - 일정한 속도 - 균일 감속" 모션 모드 사용:
가속 단계:정지 상태에서 일정한 속도로 가속합니다.
일정한 속도 단계:지속적으로 일정한 속도로 달리십시오.
감속 단계:일정한 속도에서 다시 0으로 감속합니다.
다이어그램에서 최소 평균 속도는 다음과 같습니다.
v=s/t,v=8/8=1m/s
메모:AGV가 이 최소 평균 속도로 작동하는 경우 8초 안에 정확히 8미터를 주행하며{2}}가속 또는 감속할 여지가 없습니다. 실제로 평가에는 1.2m/s의 일반적인 AGV 속도가 사용됩니다.
3. 두 가지 주요 저항 극복: AGV의 "장애물"
구름 마찰 저항(접지 저항):
AGV 구동 휠이 움직이면 롤링 마찰이 작용합니다. 다음과 같이 추정됩니다.
F=8000*10*0.03=2400N
관성저항(가감속시 저항):
이는 다음과 같이 주어진다:
F=m×aF=m \\times aF=m×a
(가속 단계에 따라 계산이 결정됩니다.)
4. 관성 저항을 극복하기 위한 AGV의 가속 견인력 평가
4.1 최대 속도 2m/s에서의 평가:
AGV는 0m/s에서 2m/s까지 선형적으로 가속하고 다시 0m/s로 감속하며, 가속 및 감속 단계는 모두 4초 동안 지속됩니다.
방정식 s=v0t+0.5at2s=v_0 t + 0.5at^2s=v0t+0.5at2(v0=0v_0=0v0=0 포함)를 사용하면,
우리는 다음을 발견했습니다:a=2*4/4²=0.5m/s²
관성 저항을 극복하는 데 필요한 견인력은 다음과 같습니다.
에=마=8000*0.5=4000N
따라서 AGV 구동 휠은 구름 마찰과 관성 저항의 합보다 더 큰 견인력을 제공해야 합니다.
Ftotal>2400+4000=6400 N
4.2 최대 속도 1.2m/s에서의 평가:
AGV는 동일한 가속 및 감속 단계를 사용하여 0m/s에서 1.2m/s로 가속하고 다시 0m/s로 감속합니다.
일정한 속도 단계가 xxx초 동안 지속되도록 하십시오. 방정식 s=v0t+0.5at2s=v_0 t + 0.5at^2s=v0t+0.5at2(v0=0v_0=0v0=0 포함)를 사용하면,
다음이 있습니다:a=2*[(8-1.2x)/2]/[(8-x)/2]²=(8-1.2x)/[(8-x)/2]²=4*(8-1.2x)/(8-x)²
가속 중 최종 속도가 1.2m/s이고, 평균 속도가 0.6m/s이며, 가속(또는 감속) 시간이 (8−x)/2(8 - x)/2(8−x)/2라고 가정하면 다음과 같이 표현할 수도 있습니다.
a=0.6/[(8-x)/2]=1.2/(8-x)
이 방정식을 풀면 대략 다음과 같은 결과가 나옵니다.
x=56/9≈6.222,a=27/40=0.675
관성 저항을 극복하는 데 필요한 견인력은 다음과 같습니다.
에=마=8000*0.675=5400N
따라서 최소 견인력은 다음을 충족해야 합니다.
Ftotal>2400+5400=7800 N
4.3 1.2m/s에서 2m/s 사이의 최대 속도의 경우:
특정 속도 값을 위 공식에 대체하여 필요한 힘을 계산할 수 있습니다.
5. 미세 제어: 에너지 효율과 원활한 작동의 비결
위의 방법은 일반적인 설계 접근 방식을 간략하게 설명합니다. 보다 정교한 제어 기술을 사용하면 최적의 성능을 위해 가속 및 감속 단계를 별도로 분석할 수 있습니다.
예를 들어, 그림과 같이 감속 중 구름 저항을 역방향 견인력과 정렬하면 역방향 견인력 요구 사항을 크게 줄여 필요한 최대 견인력 또는 속도를 낮출 수 있습니다. 이를 통해 AGV 구동 휠 시스템은 에너지-효율적이고 원활하게 작동하는 최적의 상태를 달성할 수 있습니다.
6. 요약 및 통찰력
속도와 견인력의 균형:P=Fv 이후
중요한 일치:적절한 부품 선택의 핵심은 AGV 구동 휠 직경과 감속비를 정확하게 일치시키는 것입니다.
향상된 디자인 및 알고리즘:향상된 차량 구조와 최적화된 모션 제어 알고리즘은 운영 효율성과 부드러움을 더욱 향상시키고 알고리즘 개선을 통해 에너지 절감을 달성할 수 있습니다.
물리학과 제어의 통합:AGV의 설계는 단순히 원시 전력에 관한 것이 아닙니다.{0}}물리적 원리와 지능형 모션 제어 알고리즘의 완벽한 조화입니다.
사례-특정 분석:각 문제는 특정 상황에 따라 자세히 분석되어야 합니다. 이 분석의 일부를 보편적인 해결책으로 단순히 적용하거나 잘못 해석하지 마십시오.
