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基于MIMU的AGV组合导航系统的设计与研究
| 论文题名： | 基于MIMU的AGV组合导航系统的设计与研究 |
| 关键词： | 自动导引车;组合导航系统;滤波算法;误差分析 |
| 摘要： | AGV（自动导引车）在工业自动化进程中扮演重要角色，它的研发旨在于提升生产水平和工作效率。其中AGV的导航系统更是AGV系统中不可或缺的一部分，作为AGV的“眼睛”，自动导引AGV按照预定或者自动规划的路线到达目的地，完成作业任务。微惯性导航系统精度适中、体积小、可靠性强的优势能够很好的应用到AGV的导航系统当中，但是微惯导系统固有的累积误差严重影响了导航工作的长期稳定性。本文针对这一问题设计了基于MIMU的AGV组合导航系统，利用磁力计和视觉二维码进行组合来校正其导航信息。 首先给出了各AGV导航系统的工作原理及方式，对捷联惯导的坐标系变换、原理、误差方程以及Kalman滤波开展了详细的研究。其次对MIMU的系统以及随机误差作了建模分析及补偿，用Allan方差方法对MIMU进行了误差来源的辨识与讨论，并利用陀螺和加表的静态数据作了相应的Allan方差测试分析。然后对基于Kalman滤波的组合导航技术以及基于经典Kalman理论的非线性估计算法，介绍了扩展Kalman滤波、无迹Kalman滤波以及粒子滤波的算法原理和流程。针对粒子滤波器的固有弊端，对其进行了一定的改进，设计了扩展Kalman粒子滤波和无迹Kalman粒子滤波算法，并进行了Kalman非线性滤波算法的综合仿真对比。接着进行了系统的建模以及仿真实验，验证了所设计系统的可行性，最后设计了AGV的组合导航平台并开展了相应的性能测试验证了本文提出的AGV用MIMU组合导航系统的可靠性。 |
| 作者： | 付秦江 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 许德新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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