你是否想过，一台自重3吨、载重5吨的AGV小车，如何在短短8秒内精准启停并完成8米的位移？这背后不仅需要强大的动力支持，还需要精细的控制算法。今天，我们就来拆解这一设计的技术逻辑，看看我们亿控智能是如何解锁该项目的。

一、设计目标与基础参数

总重量：8吨（自重3吨 + 负载5吨）。 

位移距离：8米（从A点到B点） 。

时间要求：8秒内完成启停 。

二、运动控制逻辑：速度与力量的平衡

2.1、AGV采用“匀加速-匀减速”的运动模式： 

1、前4秒：从静止加速到中点（4米）。 

2、后4秒：从中点减速至终点（剩余4米）。 

如上图，AGV的最高速度为：v=2*s/t=2*4/4=2m/s

2.2、AGV采用“匀加速-匀速运行-匀减速”的运动模式：

1、加速段：从静止加速到匀速速度。

2、匀速段：连续匀速运行。

3、减速段：从匀速速度减速到静止。

如上图，AGV的最小平均速度为：v=s/t即v=8/8=1m/s

注：如果小车以最小平均速度运行的话，刚好8s内移动8m，

所以小车无法完成加速和减速，实际可以用常见的AGV速度1.2m/s来进行评估。

三、解锁两大阻力：AGV的“拦路虎”

1、只要AGV小车运行起来，就会存在滚动摩擦阻力（地面阻力）： 

F=8000*10*0.03=2400N

2、惯性力（加减速时的阻力）： 

F=ma=？？？

四、评估AGV小车的加速牵引力即克服惯性阻力

4.1、AGV以最高速度2m/s进行评估：

AGV小车在起动时从0m/s线性加速度到2m/s，在停止时以2m/s线性减速到0m/s，则加减速度相同，加减速时间均为4s。根据s=v₀t+0.5at²，v₀=0代入公式a=2s/t²可得：

a=2*4/4²=0.5m/s²

此时克服AGV惯性阻力所需的牵引力为：

F=ma=8000*0.5=4000N

AGV在起动加速时牵引力必须大于滚动摩擦阻力与惯性阻力之和，即最小牵引力为：

F_合>2400+4000=6400N

4.2、AGV以最高速度1.2m/s进行评估：

在起动时从0m/s线性加速度到1.2m/s，在停止时以1.2m/s线性减速到0m/s，则加减速度相同。设匀速运行时间为x，根据s=v₀t+0.5at²，v₀=0则a=2s/t²代入公式可得：

a=2*[(8-1.2x)/2]/[(8-x)/2]²=(8-1.2x)/[(8-x)/2]²=4*(8-1.2x)/(8-x)²

因为加速时的末端速度为1.2m/s，则平均速度v=0.6m/s，加减速时间为(8-x)/2，代入公式a=v/t可得:

a=0.6/[(8-x)/2]=1.2/(8-x)

综合上述公式可得：

x=56/9≈6.222，a=27/40=0.675

此时克服AGV惯性阻力所需的牵引力为：

F=ma=8000*0.675=5400N

AGV在起动加速时牵引力必须大于滚动摩擦阻力与惯性阻力之和，即最小牵引力为：

F_合>2400+5400=7800N

4.3、其它介于1.2-2m/s的最高速度可代入上述公式自行计算。

五、精细化控制：节能与平稳运行的秘诀

以上为通用常规设计方法，如果控制上再做精细化处理，则可按如下原理设计以达到最优控制效果。如下图所示，将加速和减速进行拆分分析：

如上图可以利用减速时的滚动阻力与反向牵引力同向，可以在减速阶段大幅减小反向牵引力，从而降低最大牵引力或最大速度，使AGV达到既节能又能平稳运行的最优状态。

六、总结与启示

1、设计时要平衡速度与牵引力，因为P=Fv。 

2、选型的关键是舵轮轮径与减速比的精准匹配。 

3、更优的车体结构设计，更优的运动控制算法可进一步提升运行效率与运行平稳性，可通过算法优化实现节能。 

4、AGV的设计不仅是“大力出奇迹”，更是物理规律与运动控制智能算法的完美结合。

5、工作中具体问题具体分析才是重中之重，请勿简单套用或断章取义文中某些内容作为您的参考依据。