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1、基于CAN總線結構的激光導航AGV 調(diào)試手冊目錄1、舵單元參數(shù)調(diào)節(jié)- 3 -1.1、舵單元閉環(huán)參數(shù)調(diào)節(jié)- 3 -1.2、舵單元編碼器參數(shù)調(diào)節(jié)- 3 -2、驅(qū)動單元參數(shù)調(diào)節(jié)- 4 -2.1、驅(qū)動單元編碼器參數(shù)調(diào)節(jié)- 4 -2.2、驅(qū)動單元閉環(huán)參數(shù)調(diào)節(jié)- 4 -3、激光導航參數(shù)的調(diào)節(jié)- 6 -3.1、激光頭安裝角度（）調(diào)試- 7 -3.2、激光頭Y位置的調(diào)試- 8 -3.3、激光頭X位置的調(diào)試- 9 -1、舵單元參數(shù)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)目標：參數(shù)調(diào)節(jié)后舵快速、平穩(wěn)轉到目標位置并停止。對于舵角調(diào)節(jié)進行5米無導航直線行走測試，車體左右偏差小于50mm。1.1、舵單元閉環(huán)參數(shù)調(diào)節(jié)（1）先調(diào)比例（P）項，使該值盡可能

2、大，一直將該項增大到舵即將振蕩的程度，這樣可以使舵響應迅速；（2）調(diào)節(jié)積分（I）項，增加一些積分項值可以消除系統(tǒng)靜差，但積分項調(diào)節(jié)過大也會引起振蕩；（3）如果積分項不為0的話，積分飽和項（Is）和積分分離限（Il）也必須設置，積分飽和是對積分項能量的限制，并且當位置誤差小于積分分離限時積分項起作用。最終通過調(diào)節(jié)PID參數(shù)使舵控制時能快速平穩(wěn)轉動，并最終停止在目標位置上 1.2、舵單元編碼器參數(shù)調(diào)節(jié)（1）AGV上電，啟動車體軟件，在進行舵角調(diào)零時忽略此步驟，進入手動操作方式，手動轉動舵，通過“操作查看電機及伺服軸狀態(tài)舵軸”菜單查看“索引脈沖”一項，當該項值發(fā)生變化時，記錄當時的舵電位計A/D值，

3、將該變化范圍起始值和變化范圍值分別填入到車體參數(shù)文件“驅(qū)動單元屬性”“索引脈沖位置”和“索引搜索范圍”，并將“零位索引偏差”一項設為0。注：如果目測舵角在0度左右變化很大一個范圍的情況下仍然找不到索引脈沖信號，說明舵碼盤安裝有問題，應將索引脈沖重新找到后并安裝，保證在舵角在0度角附近可以找到索引脈沖。（2）目測0舵角位置與舵實際位置差值，預設參數(shù)文件“零位索引偏差”值重啟后再觀察舵角實際位置與0舵角位置偏差，反復調(diào)節(jié)“零位索引偏差”直至目測舵實際位置與0舵角位置一致。（3）進行5米無導航行走測試，再反復微調(diào)“零位索引偏差”直至AGV無導航行走5米左右偏差小于50mm。（4）最大誤差碼的設置，最

4、大誤差碼是指舵轉動實際位置與設定位置的允許最大偏差，當舵轉動的實際位置與設定位置偏差超過該設定值，車體即報錯為舵單元超差，并將車體伺服機構電斷掉。注：舵機構轉動一周軟件記錄的碼數(shù)為舵機構機械安裝的編碼器轉動碼數(shù)的4倍。2、驅(qū)動單元參數(shù)調(diào)節(jié)2.1、驅(qū)動單元編碼器參數(shù)調(diào)節(jié)（1） 根據(jù)車體驅(qū)動電機出廠參數(shù)及機械連接設計設定電機轉速、電機減速比及驅(qū)動單元碼盤線數(shù)。（2） 進行5米無導航行走測試，根據(jù)車體實際行走距離來調(diào)節(jié)車輪直徑。計算公式如下：車輪實際直徑實際行走距離原車輪直徑/5米2.2、驅(qū)動單元閉環(huán)參數(shù)調(diào)節(jié)驅(qū)動單元閉環(huán)控制參數(shù)調(diào)節(jié)要求驅(qū)動單元運動響應快速，加減速平穩(wěn)平滑，車體帶滿載時驅(qū)動依然有力，

5、響應迅速。如下參數(shù)需要進行人為調(diào)節(jié)：·驅(qū)動輸出死區(qū)偏置·驅(qū)動前饋參數(shù)·PID參數(shù)ACBDE圖：控制輸出與速度之間的關系A控制輸出B速度C死區(qū)偏置D前饋參數(shù)（斜率）E帶前饋的輸出曲線2.2.1、驅(qū)動輸出死區(qū)偏置的調(diào)節(jié)（1）將驅(qū)動正向死區(qū)、反向死區(qū)、比例因子、積分因子、微分因子、積分限（微分濾波因子）、積分飽和限、最大誤差碼設定值為0，前饋因子（FF）預設值為500，（2）將AGV轉換到手動控制模式下，并進入驅(qū)動軸狀態(tài)觀察界面，手動控制車體沿直線向前運動（注：當車體驅(qū)動單元最大誤差碼設定值為0時，車體驅(qū)動方向沒有超差保護，操作需謹慎），記錄當車體處于行走臨界狀態(tài)時的設

6、定速度絕對值（vmove），將該值記錄下來，則正向死區(qū)計算公式如下：正向死區(qū)vmove*FF反之，手動控制車體沿直線向后運動時同樣記錄車體行走臨界狀態(tài)設定速度絕對值vmove，反向死區(qū)vmove*FF正向死區(qū)和反向死區(qū)均為正值。（3） 如果當設定速度達到最大時車體依然不運動，適當增加FF數(shù)值再做（2）的測試，如果設定速度剛剛有值時車體就發(fā)生運動，適當減小FF數(shù)值再做（2）的測試，以便得到的數(shù)值更為精確。（4） 根據(jù)經(jīng)驗，將死區(qū)偏置值（包括正向死區(qū)和反向死區(qū)）設定為相對實際值小一些比設定為相對實際值大一些更容易獲得平穩(wěn)的驅(qū)動性能。2.2.2、調(diào)節(jié)前饋參數(shù)（1）將驅(qū)動正向死區(qū)、反向死區(qū)值根據(jù)2.2

7、.1的測量計算填入到參數(shù)配置表中，比例因子、積分因子、微分因子、積分限（微分濾波因子）、積分飽和限、最大誤差碼設定值為0，前饋因子（FF）預設值為500。（2）將AGV轉換到手動控制模式下，并進入驅(qū)動軸狀態(tài)觀察界面，手動控制車體沿直線向前運動和向后運動，分別在雙向低速和高速車體運動過程中觀察驅(qū)動方向運動實際速度和設定速度。（3）適當調(diào)節(jié)前饋參數(shù)使（2）的測試中觀察到的實際速度和設定速度盡可能貼近一致，將得到的最佳前饋參數(shù)值乘以0.9填入到參數(shù)表中。2.2.3、調(diào)節(jié)PID參數(shù)值（1）先調(diào)比例因子（P），使該值盡可能大，一直將該項增大到車體驅(qū)動方向運動即將振蕩的程度，然后將該值乘以0.9填入到參數(shù)

8、表中；（2）適當增加積分因子（I）可以增加驅(qū)動軸運動的響應速度，但積分因子過大同樣也會引起驅(qū)動軸振蕩。如果積分因子不為0，則需要配置積分飽和限（IS），根據(jù)經(jīng)驗，積分飽和限值可以設定和死區(qū)偏置值相同。（3）微分因子（D）通常情況下設置為0，不需要配置，只對于某些性能比較棘手的驅(qū)動單元才需要設置該項，微分因子在運動控制模型中用來抑制控制輸出的波動。（4）微分信號的引入可以改善系統(tǒng)的動態(tài)特性，但也易引進高頻干擾，在誤差振動突變時尤其顯出微分項的不足。積分限（微分濾波因子）的引入可以使系統(tǒng)性能得到改善。（5）最大誤差碼的設置，最大誤差碼是指驅(qū)動軸實際位置與設定位置的允許最大偏差，當驅(qū)動軸的實際位置與

9、設定位置偏差超過該設定值，車體即報錯為驅(qū)動單元超差，并將車體伺服機構電斷掉。注：驅(qū)動機構轉動一周軟件記錄的碼數(shù)為驅(qū)動機構機械安裝的編碼器轉動碼數(shù)的4倍。3、激光導航參數(shù)的調(diào)節(jié)當車體參數(shù)調(diào)節(jié)結束后，需要進行車體導航參數(shù)的調(diào)節(jié)。在進行導航參數(shù)調(diào)節(jié)前需要一個空闊的導航區(qū)域，導航區(qū)域內(nèi)反光板應該測量完畢且測量效果良好。本節(jié)只對三輪系AGV的激光導航參數(shù)調(diào)節(jié)方法進行詳細說明。激光導航AGV的導航參數(shù)主要包括激光頭相對于車體坐標體系的X，Y和。圖：三輪系車型激光頭位置參數(shù)模式編號注釋1車體坐標系X軸2車體坐標系Y軸3車體參考點（車體坐標系圓點）4激光頭在車體坐標系中的X坐標5激光頭在車體坐標系中的Y坐標6

10、激光頭0角度線（激光頭自身坐標系X軸）7與車體坐標系X軸平行的平行線8激光頭的安裝角度（激光頭自身坐標系與車體坐標系的偏角）由于車體機械安裝上各車體間一定存在一些細小差異，所以對于出廠的每一輛激光導航的AGV都需要進行激光頭參數(shù)X,Y, 的獨立調(diào)節(jié)設置。在進行調(diào)試前需要在調(diào)試場地內(nèi)做如下圖所示的調(diào)試路段。如果條件允許，測試路段總長最好不要小于10米。進行測試時建議使用離線任務并將車體運行速度控制在0.1米/秒。圖：導航參數(shù)調(diào)試所需路段示意圖3.1、激光頭安裝角度（）調(diào)試這個參數(shù)影響到車體在行走路線上的左右偏移量大小，這個值總為正值，其角度如下圖所示：圖：激光頭安裝角度示意圖編號說明1激光頭0角

11、度線（激光頭自身坐標系X軸）2與車體坐標系X軸平行的平行線調(diào)節(jié)這個參數(shù)（0º=<=360º）使車體在前進和后退時行走軌跡為一條線。調(diào)節(jié)過程如下：1、 使車體在測試路段上沿一個方向行走，當行走至路段中間時手動將車暫停，沿車體X軸在地面做一條標記線，并標明車體行走方向，如下圖所示。2、 做完標記后使車體繼續(xù)運行，當車體到達路段終點后讓車體沿剛才路線后退行走，即車頭與車尾方向不進行調(diào)換，使車體沿前一路線從終點退回到起點，在車體退回到前一做標記處手動暫停，再次沿車體X軸方向在地面做一條標記線，并標明車體行走方向，如下圖所示。3、 調(diào)節(jié)激光頭安裝角度直至車體按步驟1和2的行走路

12、線重合為一條直線。參數(shù)調(diào)節(jié)精度為0.1º。該項調(diào)節(jié)結束后將該參數(shù)下載到車體參數(shù)配置文件中，并重新啟動車體軟件。3.2、激光頭Y位置的調(diào)試進行該項參數(shù)調(diào)節(jié)，需要保留3.1節(jié)中的調(diào)試路段及最終調(diào)試結果在地面所標記的重合線。調(diào)節(jié)過程如下：1、 相對于3.1中車頭和車尾的方向?qū)④囶^和車尾方向進行調(diào)換，并沿3.1中的車體行走路線進行再次行走。當車體行走到3.1中重合線標記處，沿車體X軸方向再次做一條標記線，注意不要與以前的標記線標記混亂。2、 將1中的標記線與3.1中的重合標記線作為參考，將兩條線的距離（D）測量出來，并根據(jù)該測量結果進行激光頭安裝位置Y參數(shù)的調(diào)節(jié)，如下圖所示：將測量出的D值記

13、錄，將D/2值加或減到當前車體參數(shù)配置文件中激光頭坐標值Y參數(shù)中，并重新下載車體參數(shù)文件，重新啟動車體軟件后進行3.1和3.2中車體方向同一路段的行走測試，確認車體在來回調(diào)換車頭行走路線為重合路線。提示：·舵機械結構上的間隙松馳有時會影響到激光頭安裝角度（）的調(diào)節(jié)。·地面不平和未調(diào)節(jié)的舵控制參數(shù)會使車體在測試路段上行走時搖晃。這時可以使用較低的車體運行速度（0.1米/秒），并可以采用更多的車體暫停點以便根據(jù)各暫停點所標記的車體運行路線來確定最接近理想的車體運行線。·錯誤的舵角參數(shù)“零位索引偏差”設置會影響激光頭安裝位置Y參數(shù)的調(diào)節(jié)，所以盡可能將舵角參數(shù)調(diào)節(jié)好一些。

14、·一定要按以上所說明的步驟進行調(diào)試，每調(diào)節(jié)結束一個參數(shù)后一定將該參數(shù)下載到車體參數(shù)文件中并重新啟動車體軟件，目的是為了使調(diào)節(jié)好的參數(shù)生效。3.3、激光頭X位置的調(diào)試該參數(shù)主要影響車體在轉彎時的導航狀態(tài)。調(diào)節(jié)該項參數(shù)時包括以下兩個步驟：1、 調(diào)節(jié)停止距離參數(shù)（需要車體配置軟件支持，如不支持，忽略此步驟）2、 調(diào)節(jié)激光頭位置X參數(shù)3.3.1、車體停止距離參數(shù)的調(diào)節(jié)（如配置軟件不支持，忽略此步驟）進行車體停止距離的調(diào)節(jié)時，車體方向不發(fā)生變化，調(diào)試過程如下：1、 令車體按圖行走方向到站點停車，在地面標記下車體停車后車體參考點的位置2、 令車體按圖行走方向到同一站點停車，在地面標記下車體停車后

15、車體參考點的位置3、 反復調(diào)節(jié)車體停止距離參數(shù)直到1和2方式中車體到站點停止時車體參考點重合。注意每調(diào)節(jié)一次車體停止距離需要將調(diào)節(jié)后的車體停止距離參數(shù)生效。圖：調(diào)節(jié)車體停止距離3.3.2、激光頭X位置參數(shù)的調(diào)節(jié)對于激光頭X位置參數(shù)的調(diào)節(jié)有兩種情況，一種情況是對于沒有調(diào)節(jié)車體停止距離參數(shù)直接對激光頭X位置參數(shù)進行調(diào)節(jié)，一種情況是對車體停止距離參數(shù)調(diào)節(jié)完畢后進行激光頭X位置參數(shù)調(diào)節(jié)。前一種情況下的調(diào)節(jié)方法適用于后一種情況下的參數(shù)調(diào)節(jié)。下面對兩種情況分別進行調(diào)節(jié)方法說明：1、 沒有車體停止距離參數(shù)對激光頭X位置參數(shù)進行調(diào)節(jié)（1） 手動將車體沿行走路線如圖方式行駛停止到路線上任意一點，這時在手動狀態(tài)下查看車體當前姿態(tài)，并記錄下車體姿態(tài)x、y、，并在地面標記下車體參考點位置。（2） 調(diào)換車體方向?qū)④圀w行駛停止到（1）中的位置，如圖，使兩個車體參考點重合，而且兩次停車時車體姿態(tài)角度必須保證一致，這時查看車體狀態(tài)x、y，與（1）中的車體姿態(tài)x、y相比較。（3） 反復調(diào)節(jié)激光頭X位置參數(shù)使步驟（1）（2）以相反車體方向、車體姿態(tài)角度相同情況下兩次停車的車體參考點重合時保證兩次停車時車體姿態(tài)x、y、保證一致。2、 對于車體