作者：北京邮电大学机械电子工程系（100876）张秦艳
周晓光 来源：《电子技术应用》
agv电磁锁相制导系统
摘 要： 制导技术是agv控制的关键技术，本文提出了agv电磁锁相制导方案，采用分时复频法产生电磁波信号，设计出agv电磁锁相制导系统，并进行了功能性实验，实验证明这是一种经济可行的agv制导方案，可适用于复杂路线多辆agv的制导控制。
关键词： 分时复频选择法 锁相 制导 agv
随着工厂生产的综合自动化，物流系统的发展也十分引人注目。以计算机和智能化技术相结合的agv（automated
gueded vehicle，即自导输送车），已成为生产系统自动化的重要环节。它不仅在fa、fms中有广泛的应用，而且在服务行业和流通领域，以及办公自动化方面也逐渐活跃起来。制导技术是agv控制的关键技术，它决定了agv的控制精度。
１agv电磁锁相制导方案
agv的制导方式按有无导引路线分为三种，一是有固定路线的方式，包括电磁制导方式、光学控制带制导方式和激光制导方式；二是半固定路线的方式，包括标记跟踪方式和磁力制导方式；三是无路线方式，包括地面帮助制导方式、用地图上的路线指令制导方式和在地图上搜索最短路径制导方式。
我们研制的agv要求定位精度为±2.5mm，并且能够工作于工业现场，从经济的角度考虑我们采用固定路线电磁制导方式。
agv在十字路口处有三条路线可选择，即直行、左拐和右拐，如图1所示。为使之识别出不同的路线，我们采用频率选择法。在三种路线中通过不同频率的电流，agv可通过频率锁定，读取相应频率的信号，从而沿该路线行走。
传统的频率选择法由于某一时刻同时存在多种电磁波，因而使频率选择难度较大，电路非常复杂。为此，我们提出分时单频选择法发送正弦波信号，如图2所示。也就是说，在一条路径上即使埋设多根电缆，agv某一时刻也只能接收到一种频率信号。如果是本机所要接收的频率信号，则进行采样；否则，继续检测。但需要指出的是，频率数的确定有限制，因为频率数越多，巡回检测周期ｔ就越长，容易导致agv失控。
假设能够控制多辆agv不同时经过不同的路口，那么这种方法允许控制的车辆数恰好等于频率数，而与路线数无关。否则，情况将变得很复杂，这里不予讨论。
分时复频选择法使制导系统的电路设计大大简化，因而提高了系统的易实现性及其可靠性。下面，我们就频率数等于３的情况进行设计，实践证明我们制作的天线接收装置在3khz，5khz，7khz频率处的线性度最好，所以选取这三种频率作为路线判别频率。
２ agv电磁锁相制导系统基本构成
我们研制的agv电磁锁相制导系统由四部分组成，如图3所示，包括多路正弦波数字信号发生器，80c196cpu，电磁波强度检测电路和电磁波信号锁定电路。多路正弦波信号发生器以一定的频率分时产生3khz，5khz和7khz的正弦波，不同频率的正弦波代表不同的路线（如果路线简单，路口分支少，可根据实际情况酌减频率数）。由交通控制台事先通知1号agv沿路线1（对应频率3khz）行驶时，agv上的80c196cpu随时检测锁定信号，当检测到3khz的锁定信号时，就告知cpu，此时cpu立即读取位置偏差信号，从而控制转向电机，使agv回路原路线上来。同样，也可控制其他agv沿不同或相同的路线行驶。
３ 多路正弦波数字信号发生器
多路正弦波信号发生器是分时单频法实现的关键技术。通常实现方法有两种，一种是模拟式，另一种是数字式。模拟式的特点是电路比较简单，但会产生较大的频率漂移；而数字式电路相对比较复杂，但产生的频率信号非常精确，仅由晶振的频率误差决定，只要选择精度较高的晶振就能满
作者：北京邮电大学机械电子工程系（100876）张秦艳
周晓光 来源：《电子技术应用》
agv电磁锁相制导系统
摘 要： 制导技术是agv控制的关键技术，本文提出了agv电磁锁相制导方案，采用分时复频法产生电磁波信号，设计出agv电磁锁相制导系统，并进行了功能性实验，实验证明这是一种经济可行的agv制导方案，可适用于复杂路线多辆agv的制导控制。
关键词： 分时复频选择法 锁相 制导 agv
随着工厂生产的综合自动化，物流系统的发展也十分引人注目。以计算机和智能化技术相结合的agv（automated
gueded vehicle，即自导输送车），已成为生产系统自动化的重要环节。它不仅在fa、fms中有广泛的应用，而且在服务行业和流通领域，以及办公自动化方面也逐渐活跃起来。制导技术是agv控制的关键技术，它决定了agv的控制精度。
１agv电磁锁相制导方案
agv的制导方式按有无导引路线分为三种，一是有固定路线的方式，包括电磁制导方式、光学控制带制导方式和激光制导方式；二是半固定路线的方式，包括标记跟踪方式和磁力制导方式；三是无路线方式，包括地面帮助制导方式、用地图上的路线指令制导方式和在地图上搜索最短路径制导方式。
我们研制的agv要求定位精度为±2.5mm，并且能够工作于工业现场，从经济的角度考虑我们采用固定路线电磁制导方式。
agv在十字路口处有三条路线可选择，即直行、左拐和右拐，如图1所示。为使之识别出不同的路线，我们采用频率选择法。在三种路线中通过不同频率的电流，agv可通过频率锁定，读取相应频率的信号，从而沿该路线行走。
传统的频率选择法由于某一时刻同时存在多种电磁波，因而使频率选择难度较大，电路非常复杂。为此，我们提出分时单频选择法发送正弦波信号，如图2所示。也就是说，在一条路径上即使埋设多根电缆，agv某一时刻也只能接收到一种频率信号。如果是本机所要接收的频率信号，则进行采样；否则，继续检测。但需要指出的是，频率数的确定有限制，因为频率数越多，巡回检测周期ｔ就越长，容易导致agv失控。
假设能够控制多辆agv不同时经过不同的路口，那么这种方法允许控制的车辆数恰好等于频率数，而与路线数无关。否则，情况将变得很复杂，这里不予讨论。
分时复频选择法使制导系统的电路设计大大简化，因而提高了系统的易实现性及其可靠性。下面，我们就频率数等于３的情况进行设计，实践证明我们制作的天线接收装置在3khz，5khz，7khz频率处的线性度最好，所以选取这三种频率作为路线判别频率。
２ agv电磁锁相制导系统基本构成
我们研制的agv电磁锁相制导系统由四部分组成，如图3所示，包括多路正弦波数字信号发生器，80c196cpu，电磁波强度检测电路和电磁波信号锁定电路。多路正弦波信号发生器以一定的频率分时产生3khz，5khz和7khz的正弦波，不同频率的正弦波代表不同的路线（如果路线简单，路口分支少，可根据实际情况酌减频率数）。由交通控制台事先通知1号agv沿路线1（对应频率3khz）行驶时，agv上的80c196cpu随时检测锁定信号，当检测到3khz的锁定信号时，就告知cpu，此时cpu立即读取位置偏差信号，从而控制转向电机，使agv回路原路线上来。同样，也可控制其他agv沿不同或相同的路线行驶。
３ 多路正弦波数字信号发生器
多路正弦波信号发生器是分时单频法实现的关键技术。通常实现方法有两种，一种是模拟式，另一种是数字式。模拟式的特点是电路比较简单，但会产生较大的频率漂移；而数字式电路相对比较复杂，但产生的频率信号非常精确，仅由晶振的频率误差决定，只要选择精度较高的晶振就能满
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