三线圈电磁导引定位技术研究
【作 者】周明
【摘 要】电磁导引技术作为传统的导引技术,因为可靠性比较高,控制策 略相对简单,所以它是一种使用最早、也是使用最多的导引模式。电磁导引技术因其低成本、高可靠性在工业、交通、物流等方面得到了广泛的应用,特别是在自动 导引小车方面应用非常广泛。国外从上世纪五十年代就开始了电磁导引小车的研究,到了上世纪70年代中期,在社会需求的推动下,大规模集成电路技术、微处理 器及计算机技术、伺服驱动技术都得到了飞速的发展,被广泛应用于各类控制系统中。欧洲、美国以及日本自动导引小车行业比较发达,新产品开发非常迅猛。国内 电磁导引技术应用于自动导引小车起步比较晚,与国外差距较大,不过已经有了长足的进步,已有一些产品应用于多个领域。本文以小车为研究对象,主要对电磁导 引定位技术进行了研究。首先阐述了电磁导引技术在国内外的研究现状和优缺点,并对本文的主要研究目的、意义和内容进行了论述。接着简要介绍了电磁导引技术 的原理,比较了传统电磁导引定位技术与精确电磁导引定位技术,并通过比较多种磁传感器,选择了磁场检测范围最广的感应线圈作为本文的电磁传感器。本文的研 究重点是对三线圈的电磁导引定位技术的定位算法和定位系统的参数设计的分析。其中定位算法的研究主要包括:三线圈定位的优势分析和三角形定位算法,通过三 线圈定位算法分析出电磁导引小车的实时偏移状态,并论证了三线圈三角形布局是最小的能精确定位的定位方式。定位系统的参数设计主要包括:感应线圈的高度、 放置方式以及磁芯材料等参数设计和定位系统三角形的设计方法。最后通过设计三线圈等腰直角三角形布局的电磁导引小车进行了试验研究,对所做的理论进行了分 析和验证,并对小车的定位精度进行了计算,证明了三线圈三角形布局的定位方法是可行的。
【关键词】电磁导引; 定位; 三线圈; 三角形布局;