磁線

釋義

磁線是相對於電線的另一新名詞，利用的是電流的傳輸來分配能源，當代物理學家們想通過磁的傳輸來分配能源，於是有了磁流一說，顧名思義，磁流也可以在用磁終端轉化為能量。

基本介紹

• 中文名：磁線
• 外文名：magnet-wire
• 作用：利用電流傳輸分配能源

雙穩態磁線感測器的分析與套用

雙穩態磁線感測器是一種新型固態感測器，有獨待的優點，在國外被廣泛套用於轉速等量的檢測中。分析它的工作原理，介紹了各種套用。

雙穩態磁線感測器的優點

1、環境適應性強。在溫度和濕度變化較大、噪聲很嚴重的環境中，也具有很高的可靠性。

2 、接觸式測量，對被測物體幾乎不發生影響。

3、體積小，靈敏度和解析度高。

4 、可以不需要電源激勵。

轉速測量

利用雙穩態磁線感測器構成的轉速計結構，安裝在旋轉物體上的磁性線將線上圈前面的永久磁鐵作用下按箭頭方向磁化。然後隨著旋轉，磁性線將通過線圈磁輪的上方，這時因極性相反的磁鐵而產生反向磁化，這樣線上圈兩端就產生脈衝狀的感應電壓。這種方式的特點是從超低速旋轉一 直到高速旋轉，所產生的脈衝電壓幅值基本相同，而且不需要電源。

位移檢側

基座平板上鑲嵌著永久磁鐵，它們的極性是相反的。在基座平板上方，有一 根磁性線，它與永久磁鐵相平行，線上繞著探測線圈，線圈所接的轉換電路是翻轉電路、累加器和自動記錄器，永久磁鐵使磁性線磁化，當基座平板沿x方向移動時，磁性線的磁化方向就會改變，探測線圈輸出正、負尖脈衝電壓，經轉換電路，就可檢測位移量的大小。

觸覺感測

磁性線上繞著探側線圈，在它們下方安放著一塊永久磁鐵，使磁性線磁化。當上面的鍵向下移動至接觸時，鍵中的磁鐵更靠近磁性線，而它的極性與下面的磁鐵正相反，所以，上面磁鐵的磁場克服下面磁鐵磁場的作用，使磁性線中磁化方向翻轉，探測線圈輸出尖脈衝電壓。

磁線導引的雙轉向架驅動AGV套用

對於磁導引AGV的研究有很多，介紹了單舵輪驅動磁導引AGV的一種導航算法，對差速驅動磁導引AGV進行了研究論述，對AGV在汽車保險桿生產線上的套用進行了研究，其驅動方式為前輪轉向後輪驅動。為達到平移、車身高度低、載重大等需求，選取雙轉向架驅動AGV進行研究，同時實現AGV全方位行走。

運動控制結構

運動控制模組接收車載控制系統的速度信號與快速停車信號，以及外部的急停信號作為輸入。計數器提供速度反饋，磁感測器與編碼器做偏差反饋。輸出為四路電機控制信號傳給伺服驅動器，伺服驅動器控制永磁電機，永磁電機帶動轉向架運轉。

糾偏算法

採用的糾偏算法為傳統的PID算法。將模糊控制套用於AGV上的研究很多，但對於磁線導航，AGV行進路線簡單固定，又為連續導航，並且並沒有設計自動避障功能。所以模糊控制較於PID算法的高實時性在基於磁線導引的套用環境中體現不明顯，PID算法同樣能得到較好的魯棒性，並且可靠性高更適合此環境。對此問題也有論述。

由於AGV小車本身的慣性起到了PID控制中積分I控制的作用，所以採取PD控制，D取值不當容易造成系統震盪，所以根據實際情況有選擇使用。

為了實現控制AGV全向行走，設計了三種模式：尋線模式、平移模式、差速模式。尋線模式用於常規行進與轉彎，平移模式用於平移運動與蟹形前進，差速模式用於停靠站台。三種模式實際套用在第三節——運行實驗中有所展示。三種模式的控制流程相同，都採取PID控制器，但輸入e(t)不同。

所研究的AGV系統除了要糾正沿磁條行走時產生的姿態偏差e(t)，還要對AGV小車當前位置信息進行修正。位置計算由永磁電機計數器反饋值進行速度換算，積分後得到位置信息。位置誤差主要有計數器的累積誤差產生，採用RFID感測器來修正位置誤差。在AGV行駛路徑上，固定位置放置RFID碼片，當AGV經過時，RFID讀寫器讀取碼片信息，修正當前位置。編寫控制程式，當AGV知道自己位置後，通過比對預先存入控制系統中的地圖信息，根據運行需求切換動作模式。

採取基於PID控制的糾偏算法，結合RFID的位置糾偏與設計的運動流程，保證AGV小車精確可靠的沿磁條前進，並設計了三種運行模式來實現自動全方位行走。