两轮差动转向自动导引小车的动力学建模开题报告

1. 研究目的与意义

差动轮AGV通过两轮的差动来实现转向，结构简单，控制方便，应用广泛，对于提高生产自动化程度和提高生产效率有着重要的意义，已成为物流自动化研究的热点之一。在研究AGV的运动状况时，作为设计控制系统的基础，建立高精度的受控对象动力学模型具有重要意义。

本文的目的是在传统动力学建模方法的基础上，引入系统辨识的方法建立更为精确的两轮差动转向自动导引小车的动力学模型，并在此基础上通过仿真来分析负载大小等时变因素对AGV小车动力学特性的影响。

2. 国内外研究现状分析

agv的控制大多是基于运动学模型的,基于运动学模型的控制是建立在低速、低加速度以及低载荷的前提下。当条件不满足的时候，控制的精度将会下降。因此，建立agv的动力学模型非常重要^[1]。agv属于典型的非完整系统^[2]，非完整约束的存在增加了其动力学建模及轨迹跟踪的难度。机器人的动力学方程主要采用两种方式建立，一种是采用拉格朗日方程，但是当存在非完整约束的时候，必须附加对约束的描述;另一种方法就是采用牛顿-欧拉方法，该方法能够将非完整约束直接融人到方程中，当子构件较多的时候该方法的建模过程比较复杂^[3-5]。目前,大多数的动力学建模都是基于拉格朗日方程的。

文献[6]采用拉格朗日方程建立非完整移动机器人动力学模型。

其他国内外研究概况的内容参见《文献综述》。

3. 研究的基本内容与计划

一、研究内容

1、归纳总结现有agv小车动力学建模方法的特点，针对现有agv物理系统的特性，选择一种合适方法推导其动力学方程；

2、基于实验数据，通过辨识方法来确定动力学模型的未知参数，从而获得完整的agv小车的动力学模型；

4. 研究创新点

1、区别于传统动力学建模方法，采用系统辨识建立更精确的动力学模型；

2、分析负载大小等时变因素对AGV小车动力学特性的影响。