JPH07101369B2 - 自動操舵制御方式 - Google Patents
自動操舵制御方式Info
- Publication number
- JPH07101369B2 JPH07101369B2 JP62320018A JP32001887A JPH07101369B2 JP H07101369 B2 JPH07101369 B2 JP H07101369B2 JP 62320018 A JP62320018 A JP 62320018A JP 32001887 A JP32001887 A JP 32001887A JP H07101369 B2 JPH07101369 B2 JP H07101369B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle body
- steering
- traveling
- course
- lateral displacement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Steering Controls (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、直線および円弧形状の組合せにより形成され
るコース上を走行する無人搬送車の自動操舵制御方式に
関するものである。
るコース上を走行する無人搬送車の自動操舵制御方式に
関するものである。
従来の操舵輪により操舵を行う無人搬送車における自動
操舵制御方式では、走行コースとの偏差を検出してフィ
ードバックする他に操舵状態として操舵角と車体角速度
を検出してフィードバックし、総フィードバック量と目
標値の偏差より操舵モータの回転速度指令値を演算・出
力することによって自動操舵制御を行っているが、走行
コースの形状が直線でも円弧でも操舵状態のフィードバ
ックを同じ形態で行っているため、円弧形状の走行コー
ス上で横変位のフィードバックゲインを大きくしても、
横変位は完全にはなくならず、ゲインを大きくすること
による不安定現象が生じるという問題点があった。
操舵制御方式では、走行コースとの偏差を検出してフィ
ードバックする他に操舵状態として操舵角と車体角速度
を検出してフィードバックし、総フィードバック量と目
標値の偏差より操舵モータの回転速度指令値を演算・出
力することによって自動操舵制御を行っているが、走行
コースの形状が直線でも円弧でも操舵状態のフィードバ
ックを同じ形態で行っているため、円弧形状の走行コー
ス上で横変位のフィードバックゲインを大きくしても、
横変位は完全にはなくならず、ゲインを大きくすること
による不安定現象が生じるという問題点があった。
本発明は、これらの問題点を解決するため、円弧形状の
走行コース上では操舵状態のフィードバックからコース
の曲率半径および走行速度に応じたオフセット量を差し
引く処理を導入したことを特徴とし、その目的は円弧形
状の走行コースにおいても直線形状の走行コース上と同
様の安定かつ精度の良い自動操舵制御が行なえるように
することにある。
走行コース上では操舵状態のフィードバックからコース
の曲率半径および走行速度に応じたオフセット量を差し
引く処理を導入したことを特徴とし、その目的は円弧形
状の走行コースにおいても直線形状の走行コース上と同
様の安定かつ精度の良い自動操舵制御が行なえるように
することにある。
第１図は、本発明が適用される操舵輪により操舵を行う
無人搬送車の一例であり、円弧形状の走行コース上を走
行コースとの偏差がゼロの状態で走行している状態を示
している。１は無人搬送車の車体（以下車体とす
る。）、２は操舵輪、３は固定輪（操舵を行わない車
輪）で、車体の幅方向左右に一対の固定輪3,3が配置さ
れ、この固定輪3,3に、設けたエンコーダ（図示せず）
によりエンコーダの回転数で、車体位置を演算すること
ができ、この演算により走行コースの横変位を検出する
ことができる。
無人搬送車の一例であり、円弧形状の走行コース上を走
行コースとの偏差がゼロの状態で走行している状態を示
している。１は無人搬送車の車体（以下車体とす
る。）、２は操舵輪、３は固定輪（操舵を行わない車
輪）で、車体の幅方向左右に一対の固定輪3,3が配置さ
れ、この固定輪3,3に、設けたエンコーダ（図示せず）
によりエンコーダの回転数で、車体位置を演算すること
ができ、この演算により走行コースの横変位を検出する
ことができる。
第１図の状態において車体１は操舵角０、車体角速度
ω０を発生していなければならず、これらは走行コース
の曲率半径Ｒ、走行速度Ｖ、ホィールベースＬより
（１）式，（２）式のように表される。
ω０を発生していなければならず、これらは走行コース
の曲率半径Ｒ、走行速度Ｖ、ホィールベースＬより
（１）式，（２）式のように表される。
第２図は本発明を第１図のような操舵輪により操舵を行
う車体に適用した場合の自動操舵制御系のブロック線図
の一例であり、４は操舵モータ・モータコントローラ・
減速機構および操舵輪等で構成される操舵機構、ｌは走
行コースに対する車体の横ずれ量である横変位、εは下
記で表現される偏差のフィードバック量で、横変位ｌ、
横変位ｌの進行距離による積分値は、横変位ｌと逐次走
行距離の積を加算したものを示し、定常偏差を防止する
車体１の進行距離Ｄによる横変位ｌを積分値∫ｌ・dD、
時間に対する横変位の変化割合を示す、横変位ｌの時間
微分値dl/dtおよび姿勢角ψまたは走行距離に対する横
変位の変化割合を示す、車体１の進行距離Ｄによる横変
位ｌの微分値dl/dDの各検出値にゲインGl,Gsl,G,Gψ
をそれぞれ乗じて各々を加算した値である。更には操
舵角、０は操舵角のオフセット量、ωは車体角速度、
ω０は車体角速度のオフセット量、Ｇは操舵角のフィ
ードバックゲイン、Ｇωは車体角速度のフィードバック
ゲイン、Ｓは操舵指令値（操舵モータ回転速度指令値）
である。
う車体に適用した場合の自動操舵制御系のブロック線図
の一例であり、４は操舵モータ・モータコントローラ・
減速機構および操舵輪等で構成される操舵機構、ｌは走
行コースに対する車体の横ずれ量である横変位、εは下
記で表現される偏差のフィードバック量で、横変位ｌ、
横変位ｌの進行距離による積分値は、横変位ｌと逐次走
行距離の積を加算したものを示し、定常偏差を防止する
車体１の進行距離Ｄによる横変位ｌを積分値∫ｌ・dD、
時間に対する横変位の変化割合を示す、横変位ｌの時間
微分値dl/dtおよび姿勢角ψまたは走行距離に対する横
変位の変化割合を示す、車体１の進行距離Ｄによる横変
位ｌの微分値dl/dDの各検出値にゲインGl,Gsl,G,Gψ
をそれぞれ乗じて各々を加算した値である。更には操
舵角、０は操舵角のオフセット量、ωは車体角速度、
ω０は車体角速度のオフセット量、Ｇは操舵角のフィ
ードバックゲイン、Ｇωは車体角速度のフィードバック
ゲイン、Ｓは操舵指令値（操舵モータ回転速度指令値）
である。
ただし、横変位の進行距離による微分値が走行速度によ
って変化しない要素であるのに対して時間に対する横変
位の時間微分値は走行速度によって変化する要素である
ため、走行速度の増加に従い、この要素のフィードバッ
クが操舵制御の安定性に寄与する割合が増大する。
って変化しない要素であるのに対して時間に対する横変
位の時間微分値は走行速度によって変化する要素である
ため、走行速度の増加に従い、この要素のフィードバッ
クが操舵制御の安定性に寄与する割合が増大する。
第２図の自動操舵制御系では操舵指令値（操舵モータ回
転速度指令値）Ｓは（３）式のように表される。
転速度指令値）Ｓは（３）式のように表される。
Ｓ＝−{ε＋Ｇ・（−０）＋Ｇω・（ω−ω０）}
……（３） （３）式において走行コースとの偏差εがゼロとき、操
舵角検出値がオフセット量０と等しくなれば、操舵
指令値Ｓがゼロとなり操舵輪２が静止する。従って走行
コースが直線形状のときは、0,ω０ともにゼロ、円弧
形状のときは0,ω０を各々（１）式および（２）式の
ような走行コースの曲線半径と走行速度に応じた値のオ
フセット量とすれば、走行コースが、直線形状でも円弧
形状同様の安定かつ精度のよい自動操舵制御が行なえ
る。
……（３） （３）式において走行コースとの偏差εがゼロとき、操
舵角検出値がオフセット量０と等しくなれば、操舵
指令値Ｓがゼロとなり操舵輪２が静止する。従って走行
コースが直線形状のときは、0,ω０ともにゼロ、円弧
形状のときは0,ω０を各々（１）式および（２）式の
ような走行コースの曲線半径と走行速度に応じた値のオ
フセット量とすれば、走行コースが、直線形状でも円弧
形状同様の安定かつ精度のよい自動操舵制御が行なえ
る。
（１）式ないし（３）式の演算はコンピュータによる演
算もしくは電気回路等による同等演算で処理される。ま
た、オフセット量の値を決めるために、直線形状の走行
コース、円弧形状の走行コース間の移行時期を知る必要
があるが、これは、左右固定輪の回転数をエンコーダ等
で検出した値から車体位置をコンピュータ等で演算する
ことによって、あるいは走行コース上に埋設した磁石と
磁気センサで検出する等の方法によって行なえる。
算もしくは電気回路等による同等演算で処理される。ま
た、オフセット量の値を決めるために、直線形状の走行
コース、円弧形状の走行コース間の移行時期を知る必要
があるが、これは、左右固定輪の回転数をエンコーダ等
で検出した値から車体位置をコンピュータ等で演算する
ことによって、あるいは走行コース上に埋設した磁石と
磁気センサで検出する等の方法によって行なえる。
以上説明したように、円弧形状の走行コース上におい
て、車体にコースの曲率半径と走行速度に応じた操舵状
態（操舵角、車体角速度）を生じさせることができるた
め、直線形状の走行コース上と同様の安定かつ精度のよ
い自動操舵制御が行なえる利点がある。
て、車体にコースの曲率半径と走行速度に応じた操舵状
態（操舵角、車体角速度）を生じさせることができるた
め、直線形状の走行コース上と同様の安定かつ精度のよ
い自動操舵制御が行なえる利点がある。
第１図は本発明が適用される操舵輪により操舵を行う車
体の一例、第２図は本発明を第１図のような車体に適用
した場合の自動操舵制御系ブロック線図の一例である。 １……車体 ２……操舵輪 ３……固定輪 ……姿勢角 ４……操舵機構
体の一例、第２図は本発明を第１図のような車体に適用
した場合の自動操舵制御系ブロック線図の一例である。 １……車体 ２……操舵輪 ３……固定輪 ……姿勢角 ４……操舵機構
Claims (1)
- 【請求項１】車体と走行コースとの偏差としての横変
位、横変位の進行距離による微分値または姿勢角、横変
位の時間微分値、横変位の進行距離による積分値を検出
するとともに、車体の操舵状態として操舵角と車体角速
度を検出し、車体と走行コースとの偏差の各量および車
体の操舵状態の各量をフィードバックして、全てのフィ
ードバック量の和が零になるように操舵モータの回転速
度指令値を演算・出力することによって、操舵輪により
自動操舵制御している無人搬送車において、円弧形状の
走行コースを走行する際に操舵状態のフィードバック量
である操舵角検出値、車体角速度検出値からコースの曲
率半径によって定まる車体が円弧形状の走行コースで偏
差零を維持するために必要な操舵角、走行速度とコース
の曲率半径によって定まる車体が円弧形状の走行コース
で偏差零を維持するために必要な車体角速度をそれぞれ
オフセット量として差し引いてフィードバックすること
により、円弧形状の走行コースにおいても直線形状の走
行コース上と同様の安定かつ精度の良い自動操舵制御を
行うことを特徴とする自動操舵制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62320018A JPH07101369B2 (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 自動操舵制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62320018A JPH07101369B2 (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 自動操舵制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01161414A JPH01161414A (ja) | 1989-06-26 |
| JPH07101369B2 true JPH07101369B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=18116835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62320018A Expired - Lifetime JPH07101369B2 (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 自動操舵制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101369B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3266747B2 (ja) * | 1994-11-10 | 2002-03-18 | 株式会社小松製作所 | 車両の誘導走行制御装置 |
| JP5442468B2 (ja) * | 2010-01-21 | 2014-03-12 | 株式会社Ｉｈｉエアロスペース | 経路生成装置と方法および経路生成装置を備える移動装置 |
| CN103170976B (zh) * | 2013-03-13 | 2014-11-26 | 西北工业大学 | 二自由度机器人运动控制方法 |
| CN109552417B (zh) * | 2018-12-27 | 2020-02-21 | 华晟（青岛）智能装备科技有限公司 | 一种驱动轮角度零偏的校准方法及系统 |
-
1987
- 1987-12-17 JP JP62320018A patent/JPH07101369B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01161414A (ja) | 1989-06-26 |
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