基于STM32嵌入式系統(tǒng)的電機驅(qū)動控制與可靠性分析.pdf

1、電機驅(qū)動系統(tǒng)是輪式移動機器人實現(xiàn)定位、導(dǎo)航和路徑規(guī)劃的關(guān)鍵，它是一個典型的嵌入式系統(tǒng)，由于其工作環(huán)境及用途的特殊性對可靠性的要求很高。開展嵌入式系統(tǒng)可靠性研究，對提高電機驅(qū)動系統(tǒng)及移動機器人系統(tǒng)的可靠性水平很有必要。
　　論文以某型移動服務(wù)機器人的電機驅(qū)動系統(tǒng)為研究對象，開展了基于 STM32的電機驅(qū)動系統(tǒng)的控制策略研究及嵌入式系統(tǒng)的可靠性分析研究。在控制策略研究方面，通過以STM32為核心的電機驅(qū)動系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計，進行電機

2、PID控制算法的研究以及控制系統(tǒng)的建模仿真。在系統(tǒng)可靠性研究方面，通過對控制系統(tǒng)的可靠性預(yù)計和蒙特卡羅仿真，進行基于故障樹分析法和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法的可靠性分析。論文的主要研究工作如下：
　?。?）基于STM32的移動機器人電機驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)。
　　從移動機器人電機控制系統(tǒng)設(shè)計要求和系統(tǒng)原理出發(fā)，搭建以STM32為控制核心的嵌入式電機驅(qū)動系統(tǒng)硬件平臺，并應(yīng)用模塊化編程方法完成該平臺的控制主程序和功能子程序設(shè)計。
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3、2）基于PID控制的電機驅(qū)動系統(tǒng)控制方法與策略研究。
　　從移動機器人電機驅(qū)動系統(tǒng)控制方法的比較分析入手，通過基于速度環(huán)和電流環(huán)的雙閉環(huán)策略及控制器設(shè)計，以及基于PID雙閉環(huán)控制算法的Matlab/Simulink的仿真建模，討論不同控制策略對小功率直流電機驅(qū)動控制系統(tǒng)的影響情況。
　　（3）基于失效概率量化的驅(qū)動系統(tǒng)可靠性預(yù)計及蒙特卡羅仿真分析。
　　從電機驅(qū)動控制系統(tǒng)中的不確定性問題和可靠性建模出發(fā)，通過選擇可靠性