基于西门子Profibus DP的RGV通信

以轨道式引导穿梭运输车为研究对象,基于西门子的Profibus DP网络和滑触线技术,研究分析了以中央控制系统为主站、车载控制系统为从站的主从通信模式,提高了运输车在物流设备中的使用水平。

有轨制导车堆垛的动态稳定性研究

有轨制导车(RGV)堆垛是智能仓储的关键一环,运动时倒塌不仅会降低工作效率,还可能带来货物损坏、轨道变形等安全隐患。为提高智能仓储系统的工作效率,从箱子位置和刚体受力的角度,提出一种RGV堆垛的可承载加速度(即不使任何箱子倒塌的最大加速度值)计算方法。首先,根据加速度方向和箱子的位置,将堆垛中箱子划分为多个刚体,每个刚体包含会一起倒塌的多个箱子;然后,根据堆垛中刚体的位置构建刚体树,分析刚体之间的通过树传递的阻倒力;最后根据阻倒力计算RGV堆垛的可承载加速度。提出的可承载加速度不仅可用于限制RGV运动加速度,还可用于定量评估堆垛的动态稳定性。实验结果表明,可承载加速度计算结果与Unity仿真堆垛的动态稳定性之间,呈现皮尔逊相关系数>0.8的极强线性相关性,优于现有的堆垛动态稳定性评估方法。

城市轨道交通车辆均衡修检修制度和计划性检修制度对比分析

[目的]为了尽可能降低城市轨道交通车辆购置费和运维成本,我国部分城市目前已开展均衡修检修制度,因此有必要将车辆均衡修检修制度和原有计划性检修制度进行对比分析。[方法]以重庆轨道交通为例,分别介绍了两种检修制度下的检修修程和检修周期,并对两种检修制度下的车辆上线率和检修列位进行了对比分析。[结果及结论]相较传统计划性检修制度,均衡修检修制度下每列列车每年扣车时间减少了19 d,且所需检修列位数增加了18.5%。结果表明,城市轨道交通车辆均衡修检修制度更为合理。

电动汽车动态无线充电多接收线圈耦合功率波动性的研究

本文作者以电动汽车动态无线充电系统为研究对象,对功率的波动现象作了深入的研究。首先根据电路理论建立并分析电动汽车动态无线充电系统的不同数学模型,进而探究利用多接收线圈减小功率的波动。其次对多接收线圈动态耦合模型进行有限元仿真,探究动态无线充电过程中的耦合系数以及相关电参数的变化规律。最后根据仿真分析结果搭建电动汽车动态无线充电系统试验平台,分析该模型在动态无线充电过程中的传输功率波动情况。

面向板式定制家具立体仓库的穿梭车结构设计与分析

针对现有的堆垛机式板材立体仓库存取系统运行效率低、结构复杂、成本高等问题,设计了一款能够自动换层存取货物的穿梭车。整机由行走装置、移载装置、框架式车身等部件组成。在研究板式家具产品特征的基础上进行整车结构设计和参数确定,对换层行走的工作原理进行设计,对移载装置中的关键部件空间圆柱凸轮机构进行详细设计,并利用有限元软件对车架结构进行了分析和参数优化。结果表明,穿梭车可以实现换层行走功能,货箱移载装置无严重冲击载荷,优化后的车架结构有效提升整车的稳定性,能够保证仓储质量,提高存储效率,降低仓储成本。

基于混合算法的环形轨道RGV系统调度优化研究

针对自动化仓库中环形轨道RGV(有轨制导车辆)调度问题,以任务最短完成时间为目标,分析其主要影响因素。在此基础上提出路径最短和堵塞次数最少两个优化目标,并建立数学模型,设计基于规则的遗传算法求解。使用自适应的交叉变异概率代替传统遗传算法中的固定参数,改善遗传算法易陷入局部最优解的现象。同时,为解决多目标优化求解问题,提出了改进的自适应权重的求解方案。通过Matlab仿真实验分析比较算法性能,验证了算法的有效性。

基于Petri网的RGVs系统中环路死锁研究

为实现自动小车存取系统的实时控制,基于双重着色赋时Petri网(Colored Ti med Petri Nets,CTPN)构建了RGVs系统(Rail-Guided Vehicles system,RGVs)的动态模型。同时为了提高RGVs系统的存储效率,对RGV小车采用基于最短路径的调度策略。并针对RGVs系统的临界状态即将发生环路(环路链)死锁的状况,提出了一种死锁预防的方法。最后基于VC.NET验证其有效性。

CANopen作为轨道交通车辆总线的可行性研究

本文对CANopen协议作为轨道交通车辆总线的可行性进行了理论分析和试验验证。对比分析CANopen和MVB各层协议,结合CAN及CANopen协议特点制定一套基于静态调度算法(RM)和CANopen协议的网络调度机制,通过理论分析和实例计算证明使用该调度机制的CANopen网络能达到MVB性能,从理论上证明CANopen作为轨道交通车辆总线的可行性。通过搭建试验平台,模拟实际车辆网络和数据进行试验,试验数据及试验波形结果表明:基于本套网络调度机制的CANopen网络能够达到MVB网络性能,证明CANopen作为轨道交通车辆总线的可行性。

基于改进量子微粒群的轨道导引小车系统建模与优化

为提高自动小车存取系统中轨道导引小车系统的出入库作业效率,提出了一种基于改进量子微粒群的优化方法。分析了轨道导引小车系统出入库作业任务队列特征,建立了数学模型。在此基础上利用量子微粒群算法进行优化调度,并在该算法中引入高斯变异算子,克服了其容易陷入局部最优的缺点。通过仿真实验表明了方法的可行性和有效性。

网络化运营下城市轨道交通列车车底运用计划编制的优化方法

为提高城市轨道交通列车车底的运营效率,以城市轨道交通网络化运营为前提,研究网络化运营下城市轨道交通列车车底运用计划编制优化的方法。以车场能力约束、车底与车次衔接约束、车底始发与回送车场约束等为条件,构建以运营费用最小为目标的网络化运营下城市轨道交通列车车底运用计划编制优化模型,并给出并行禁忌搜索的智能算法。以某市轨道交通系统中3条线路组成的路网为例,验证了优化方法和求解算法的有效性和实用性。

基于ADAMS的有轨引导小车运动学仿真及设计改进

为评估RGV小车设计的合理性,利用ADAMS软件建立了RGV小车虚拟样机模型并对所建模型进行运动学仿真。仿真结果显示RGV小车大体运行良好,但有自动转弯趋势。这是由于小车结构的限制,电机只能安装在轴的一侧,从而导致了轴的变形不协调。根据仿真得到的信息对小车的设计进行改进,减少和避免轴变形不协调,改善了小车运行性能。通过仿真找出和发现RGV小车设计中潜在的问题,既缩短小车的开发周期又降低开发成本。

堆垛机式密集仓储系统复合作业三维空间路径优化

为提高堆垛机式密集仓储系统的运作效率,提出混合蚁群算法,利用该算法有效地解决了复合作业三维空间路径规划问题。在堆垛机和穿梭车配置比为1∶2情况下,分析堆垛机和穿梭车在三维空间内的实际调度路径,并考虑其运动过程中的加速度建立数学模型。针对该系统复合作业的特点,设计了一种三维启发函数来改进蚁群转移概率,将遗传算法生成的初始解转变为蚁群算法的初始信息素,通过粒子群算法对蚁群算法参数进行优化,避免蚁群算法为寻求最优参数组合而进行大量盲目实验。实例分析表明,所提出的混合蚁群算法与遗传和蚁群算法相比,具有更好的全局性,能够有效地缩短密集仓储系统复合作业的时间、优化三维空间路径、提高进出库调度效率。

直线往复式轨道自动导引车智能调度算法

以某自动化立体仓库系统为例,介绍运行于单条轨道上的2辆直线往复式轨道自动导引车(RGV)的智能调度算法和避碰防撞算法,解决2辆RGV的相向碰撞和同向追尾问题,在不相撞的前提下合理高效地向2辆RGV分配任务。实际应用结果表明,该算法能有效提高工作效率。

自动小车存取系统中轨道导引小车环路死锁控制的研究

为防止自动小车存取系统中轨道导引小车环路死锁现象,提出了一种基于Petri网和有向图的死锁控制方法。该方法首先应用有色赋时Petri网建立了自动小车存取系统的动态模型,并结合有向图工具,阐述了导致环路死锁的原因。在此基础上,针对单一轨道双向运行的轨道导引系统,探讨了其环路死锁的主要表现形式,给出了轨道导引小车无死锁运行的充要条件,并提出了包含临界状态在内的死锁避免控制策略。最后,结合实例说明了环路死锁控制的有效性。

轨道式自动导引车抗倾覆稳定性校核

轨道式自动导引车是现代自动化物流系统中的重要组成部分,抗倾覆稳定性是设计中极其重要的要求。为了客观合理的评估抗倾覆稳定性,分析轨道式自动导引车稳定性校核的基本原则及不同的工况条件。结合轨道式自动导引车的实际作业情形,基于直道加速、直道刹车和弯道行驶三种工况分析,建立了穿梭车不同工况下的抗倾覆计算数学模型,并通过分析和比较,提出了判断轨道式自动导引车抗倾覆稳定性计算的公式。

考虑不均匀发车间隔的高铁接运公交时刻表与车辆调度优化

提出一种不均匀发车间隔的公交时刻表,主要用于优化高铁站的接运公交时刻表.首先,考虑高铁到达客流的分布情况,采用正偏态分布的威布尔分布拟合乘客的换乘走行时间和后续等待时间构成的乘客换乘总时间.其次,分别以乘客换乘总时间最少、使用公交车辆总数最少为目标,考虑最大可用公交车辆数、公交最大发车间隔、公交最小发车间隔等刚性约束条件,建立了时刻表与公交车辆调度系统优化模型,并利用带精英策略的非支配排序遗传算法(Elitist Nondominated Sorting Genetic Algorithm,NSGA-Ⅱ)求解公交系统优化模型.最后,通过案例分析验证了模型的有效性,将不均匀发车间隔与均匀发车间隔时刻表进行对比.结果表明:在使用接运公交数量相同的情况下,与均匀发车间隔时刻表相比,不均匀发车间隔时刻表最多可使乘客换乘总时间降低9.7%,并且可以根据模型求解结果提出多种合理的时刻表与车辆调度方案供决策者进行选择.

基于小型PLC的有轨小车寻线高精度控制数学模型设计

提出以激光循迹小型PLC为基础的有轨小车运输方式提升效率,并对有轨小车实现高精度控制设计。利用激光发射器射出的光线对不同物体呈现不同颜色的特点,将收集的高低电平导入PLC系统中,对高低电平开关量编码,建立包括步进电动机模型、传动机构模型和小车转向系统闭环状态空间模型的小车寻线模型,并建立以PLC系统为基础结合PID控制器完成GPC-PID控制系统,利用该系统及时调控小车动态过程,根据动态性能变化完成控制器参数的重新调整与设定,通过GPC算法调整该系统目标函数的增量,确保小型PLC有轨小车寻线轨迹的精确度。实验证明,利用该方法可有效地确保基于小型PLC有轨小车寻线的精度。

基于直线往复单智能RGV系统单工序调度研究

针对直线布局轨道式智能加工系统单自动引导车(rail guide vehicle,RGV)单工序作业调度进行研究。考虑到智能RGV与数控机床(CNC machine tools)的特点,建立了给定时间内RGV与CNC机床配合物料加工下料用时之和最小化为目标的非线性整数规划模型。当加工物料数目比较多时,求解该问题非常耗时。根据RGV与CNC机床加工物料调度特征,提出计算机模拟仿真算法对问题进行求解。利用3组系统参数对模型及算法的有效性和实用性进行了检验分析,最后给出了最优调度计划的实际运行结果及结论。

自动化码头装卸混合模式下QC、L-AGV及ARMG协同调度方法

为解决复杂的自动化码头设备协同调度问题,考虑码头各作业间的相互作用和制约,以最小化船舶在港时间和主要设备作业成本为目标,构建新的装卸混合模式下岸桥(quay crane,QC)、顶升式自动引导车(lifting automated guided vehicle,L-AGV)及自动化轨道吊(automated rail mounted gantry crane,ARMG)协同调度的混合整数非线性规划模型。提出一种遗传算法与启发式策略结合的协同调度方法,实现在系统整体性能最优情况下的设备作业序列优化。该模型能充分保障QC、L-AGV、ARMG之间的协同性,并引入QC调度的主要约束,更利于与QC调度模型进一步集成。数值试验证明了该方法的有效性,可为码头装卸作业调度提供决策支持。

一种基于RGV、AGV的柔性输送系统

随着现代制造业的迅速发展,我国的物流行业也随之崛起,并且逐渐受到全社会的广泛关注。早期的人工物流、机械化物流方式,已经远远不能满足现在大规模生产流水线的需求。本文提出了一种基于RGV、AGV的柔性输送系统,其中环形RGV输送系统通过成对的码头和码头之间的流水线与AGV输送系统、非环形往复式RGV输送系统相接驳;AGV输送系统和非环形往复式RGV输送系统用于将物流货品从环形RGV输送系统送入或送出指定物流系统。该系统有效地克服传统单一RGV输送系统对使用场所的适应性差、轨道占用空间大等缺点,同时避免使用单一AGV输送系统带来的输送效率较低、设备及维护成本较高等问题。