外文翻譯--自動引導(dǎo)小車.doc

中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院本科畢業(yè)論文外文資料翻譯系別：工程技術(shù)系專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化姓名：學(xué)號：2011年12月31日2外文資料翻譯譯文自動引導(dǎo)小車是中國輕型電動車的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的一項(xiàng)新型技術(shù)。它將拉開無人駕駛自動小車電動化的關(guān)鍵序幕。隨著商業(yè)實(shí)踐和理論探索的深入，一條“從輕型電動車到自動引導(dǎo)小車”的技術(shù)路線越來越清晰，可行性明顯，如果得以實(shí)現(xiàn)，將是中國企業(yè)家和科技工作者展示他們才能的重要平臺，也是中國在能源緊缺背景下走出一條可持續(xù)發(fā)展道路的重要選擇之一。自動引導(dǎo)小車成本低廉，其作為替代型的人類工作工具具有現(xiàn)實(shí)而龐大的市場。盡管從性能上自動引導(dǎo)小車會低于傳統(tǒng)人工作業(yè)的電動車，但它所面對的市場不是傳統(tǒng)的使用人群，而是一些與現(xiàn)代所接軌的無人操作的自動車，這就是中國發(fā)展微型電動車的市場基礎(chǔ)，可以說，它是前所未有的。從產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)看，中國已經(jīng)形成了全球最大的輕型電動車生產(chǎn)能力，不僅具有完整、高效的產(chǎn)業(yè)體系，技術(shù)水平領(lǐng)先全球，而且正處于在需求驅(qū)動下高速增長的投資擴(kuò)張期，中國完全有條件把握這一戰(zhàn)略性機(jī)遇，率先實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)工作直接向以電動技術(shù)為基礎(chǔ)的新型無人工作微型電動小車的升級。在技術(shù)可行性方面，一旦中國式的微型自動車商業(yè)化進(jìn)程啟動，與之相關(guān)的各種關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)在市場的強(qiáng)烈刺激下必然迅猛發(fā)展，在電池技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、控制器技術(shù)、輕量化車架技術(shù)等等技術(shù)領(lǐng)域會涌現(xiàn)出一系列巨大的自主技術(shù)創(chuàng)新成果。過去幾年，中國輕型電動車在儲能技術(shù)水平、驅(qū)動技術(shù)進(jìn)步、驅(qū)動控制技術(shù)和能量回收技術(shù)、電池管理系統(tǒng)和快速充電技術(shù)等方面所取得的技術(shù)領(lǐng)域的巨大成就，在提升到“微型電動車”時可以直接發(fā)揮作用。輕型電動車的發(fā)展對中國社會經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)發(fā)展具有多方面的重要意義。然而現(xiàn)實(shí)生活中這些重要性不僅沒有得到應(yīng)有的重視，輕型電動車及其所推動的新型交通模式，與傳統(tǒng)管理體制和標(biāo)準(zhǔn)之間的沖突還在不斷加劇，并成為制約行業(yè)健康發(fā)展最重要的障礙。更新觀念，調(diào)整政策，修正標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)造一個促進(jìn)中國輕型電動車產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的大環(huán)境，已成為當(dāng)務(wù)之急。輕型電動車的這種尷尬地位，一方面導(dǎo)致企業(yè)為了使自己的產(chǎn)品獲得上路權(quán)，都在想方設(shè)法向電動自行車國家標(biāo)準(zhǔn)靠攏，將許多其他類型的輕型電動車產(chǎn)品冠上“電動自行車”的名稱，魚目混珠。另一方面，市場需求潛力巨大的輕型電動車產(chǎn)品游離于國家標(biāo)準(zhǔn)之外，無法獲得合法上路權(quán)，一旦被執(zhí)法部門查處將面臨嚴(yán)厲處罰，企業(yè)的經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)巨大。標(biāo)準(zhǔn)滯后同時約束了企業(yè)的生產(chǎn)理念，制約了企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。由于缺乏評價產(chǎn)品質(zhì)量好壞的技術(shù)依據(jù)，造成市場上的輕型電動車產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，消費(fèi)者選擇盲目。另外，質(zhì)量監(jiān)管部門缺乏有效的執(zhí)法依據(jù)，造成執(zhí)法困難，產(chǎn)生質(zhì)量監(jiān)管真空。同時，某些現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)存在技術(shù)問題又造成執(zhí)法行為存在偏差，而某些涉及安全、衛(wèi)生、環(huán)保等方面標(biāo)準(zhǔn)的缺失，也會造成產(chǎn)業(yè)的發(fā)展背離當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向。政策的正確或者錯誤對經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響非常大，積極的鼓勵政策會產(chǎn)生極大的激勵作用。因此，國家決策部門的重要作用在于政策導(dǎo)向，而不在于資金的直接投入，政策導(dǎo)向可以誘導(dǎo)出巨大的生產(chǎn)力和消費(fèi)活力。良好的政策環(huán)境才是輕型電動車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)3展之路。首先，對于通過民間力量，依靠市場需求發(fā)展起來的輕型電動車產(chǎn)業(yè)，不要再限制，以充分尊重消費(fèi)者合理需要和尊重產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展規(guī)律為前提準(zhǔn)則，迅速修改產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范安全技術(shù)條件，還企業(yè)以正常的經(jīng)營環(huán)境。其次，對于有些地方管理部門以各種理由制訂的禁止和限制電動車使用的“土政策”，國家應(yīng)該明確反對，從能源和環(huán)境戰(zhàn)略的大局出發(fā)，破除電力交通工具發(fā)展的政策壁壘，營造有利于電動車發(fā)展的全國一體化的社會環(huán)境；第三，推動自動車工具電動化，需要建立開放式的產(chǎn)業(yè)平臺，特別是微型電動小車的開發(fā)，不能局限于現(xiàn)有的汽車工業(yè)背景企業(yè)，應(yīng)該鼓勵有市場開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的輕型電動車骨干企業(yè)積極探索發(fā)展微型電動車，國家的相關(guān)政策應(yīng)該出臺，以加快實(shí)現(xiàn)從“輕型電動車到微型電動車”技術(shù)路線，打造有中國特色的自動引導(dǎo)小車的產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路。自動化行業(yè)已經(jīng)意識到并解決了潛在的不協(xié)調(diào)技術(shù)的大量涌入問題。但他們的進(jìn)步受到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)障礙，不確定的消費(fèi)者喜好，不完善的標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則的阻礙。此外，無論是傳統(tǒng)的自動引導(dǎo)小車制造商或是政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)（除非安全問題非常明顯）都不能控制售后的產(chǎn)品的使用。然而，還沒有一個“以人為本”的智能車輛試圖整合和協(xié)調(diào)各種技術(shù)以解決問題。我們也許不僅僅會失去實(shí)現(xiàn)新的車載技術(shù)的機(jī)遇，甚至可能會在無意中降低行車的安全性和性能。目前自動引導(dǎo)小車使用過程的“零排放”特征，是其他任何非人力工作所不具有的。以摩托車為例，按歐標(biāo)準(zhǔn)限值保守估算，摩托車每公里排放一氧化碳5.5克，碳?xì)浠衔?.2克，氮氧化合物0.3，僅此三項(xiàng)合計(jì)為7克，年行駛1萬公里，排放有害物質(zhì)凈值70公斤，8年壽命則總排放560公斤。如果以電動車代替摩托車，這部分排放污染幾乎下降為零，環(huán)境效益十分明顯。如果2020年輕型電動車能夠?qū)崿F(xiàn)對一些傳統(tǒng)工業(yè)用車需求一定范圍的有效替代，每年將減小污染排放量接近3000萬噸。針對人們常常擔(dān)心輕型電動車“污染”問題，實(shí)際情況正好相反，這正是輕型電動車優(yōu)越環(huán)保性能的重要體現(xiàn)。目前，電動車行業(yè)已制訂了公約，企業(yè)與經(jīng)銷商簽訂了回收協(xié)議。大多數(shù)輕型電動車企業(yè)在建立經(jīng)銷網(wǎng)絡(luò)的同時建立了完善的回收系統(tǒng)，回收率基本達(dá)到100%。自動引導(dǎo)小車是一種無人操縱的自動化的運(yùn)輸設(shè)備，能夠承載一定的重量在始發(fā)地與目的地之間自主駕駛，自動運(yùn)行。AGV集聲、光、電、計(jì)算機(jī)于一體，綜合了當(dāng)今科技領(lǐng)域先進(jìn)的理論和應(yīng)用技術(shù)，屬于移動式機(jī)器人的一個分支。路徑跟蹤技術(shù)是自動引導(dǎo)小車研究中的一個重要環(huán)節(jié)，因而，如何設(shè)計(jì)出一種跟蹤誤差小、動態(tài)響應(yīng)快、能適應(yīng)多種復(fù)雜環(huán)境且具有較好的控制系統(tǒng)十分重要。在分析AGV的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其路徑的相對運(yùn)動關(guān)系的基礎(chǔ)上建立其運(yùn)動模型，并分析AGV驅(qū)動系統(tǒng)的動靜態(tài)特性，通過系統(tǒng)的性能分析表明系統(tǒng)是臨界穩(wěn)定的，但能控能觀，可以通過極點(diǎn)配置使系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定。首先利用經(jīng)典控制理論中的工程設(shè)計(jì)方法，在控制系統(tǒng)的前向通道中串聯(lián)一個PD控制器，并合理的設(shè)計(jì)了控制器的參數(shù)。通過詳細(xì)的仿真分析表明盡管這種控制器極大的提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，改善了系統(tǒng)的性能，然而對于運(yùn)行精度較高的要求不能很好的滿足。針對這種不足，選擇現(xiàn)代控制理論中的線性狀態(tài)反饋控制方法，采用了線性二次4型最優(yōu)控制器設(shè)計(jì)方案。通過對閉環(huán)系統(tǒng)階躍響應(yīng)和零極點(diǎn)圖的分析，合理的確定了系統(tǒng)最優(yōu)反饋控制增益矩陣，最終完成了控制器的設(shè)計(jì)。對該控制器的仿真分析結(jié)果表明線性二次型最優(yōu)控制器在轉(zhuǎn)向角度較小時，跟蹤性能穩(wěn)定，具有良好的穩(wěn)態(tài)特性，能夠滿足AGV路徑跟蹤控制的要求，同時也存在大偏差時糾偏緩慢，不能適應(yīng)較大角度的轉(zhuǎn)向控制等缺點(diǎn)。因此對模糊控制器進(jìn)行了研究，選取將距離偏差與角度偏差的線性函數(shù)構(gòu)成的綜合偏差作為控制器的一個輸入，將這個偏差的線性函數(shù)構(gòu)成的綜合偏差作為控制器的一個輸入，將這個偏差的變化率作為另一個輸入，設(shè)計(jì)了雙輸入單輸出的模糊控制器。仿真分析結(jié)果表明迷糊控制器在大偏差時能后使系統(tǒng)快速糾偏，但是由于控制策略無法覆蓋所有情況，在小偏差情況下控制效果不如常規(guī)控制器理想。針對單一控制器在應(yīng)用中的不足，提出了采用切換法的符合控制的路徑跟蹤控制的方法，實(shí)現(xiàn)了模糊控制和常規(guī)控制的優(yōu)勢互補(bǔ)，并合理的確定了切換閥的大小。通過各種復(fù)雜環(huán)境下的仿真結(jié)果表明，該復(fù)合控制系統(tǒng)使AGV具備對各種路徑跟蹤的適應(yīng)能力，具有較好的抗噪干擾能力和控制效果。自動導(dǎo)引小車是伴隨著柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、自動化立體倉庫而產(chǎn)生并發(fā)展起來的，日本人認(rèn)為1981年是柔性加工系統(tǒng)元年，這樣計(jì)算自動導(dǎo)引小車大規(guī)模應(yīng)用的歷史也只有20多年。但是，其發(fā)展速度是非?？斓?。例如：美國通用公司1981年開始使用自動導(dǎo)引小車，1985年自動導(dǎo)引小車保有量500臺，1987年自動導(dǎo)引小車保有量達(dá)到了3000臺。資料表明”3歐洲40的自動導(dǎo)引小車用于汽車工業(yè)，同本15的自動導(dǎo)引小車用于汽車工業(yè)，也就是說自動導(dǎo)引小車在其他行業(yè)也有廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)總體上看自動導(dǎo)引小車的應(yīng)用剛剛開始，相當(dāng)于國外80年代初的水平。但從應(yīng)用的行業(yè)分析，分布面非常廣闊，有汽車工業(yè)、飛機(jī)制造業(yè)、家用電器行業(yè)、煙草行業(yè)、機(jī)械加工、倉庫、郵電部門等，這說明自動導(dǎo)引小車有一個潛在的廣闊市場。從前面分析的美國自動導(dǎo)引小車保有量的增長速度看，中國的自動導(dǎo)引小車市場很快會有一個大的變化。目前在工業(yè)上應(yīng)用的90%以上的自動導(dǎo)引小車，都不能稱為具有智能。隨著工業(yè)數(shù)量的快速增長和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，對自動導(dǎo)引小車的工作能力也提出了更高的要求，特別是需要各種具有不同程度智能的自動導(dǎo)引小車：這些自動導(dǎo)引小車，可在凹凸不平