智能小車平穩(wěn)越障控制策略研究.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：TM351國際圖書分類號：621.313工學(xué)碩士學(xué)位論文智能小車平穩(wěn)越障控制策略研究碩士研究生：原慶兵導(dǎo)師：鄒繼斌教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：電機(jī)與電器所在單位：電氣工程系答辯日期：2010年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要智能小車是一種以輪子作為移動(dòng)機(jī)構(gòu)、能夠自主運(yùn)行的機(jī)器人。由于不需要人工操作，智能小車非常適合在高危環(huán)境中應(yīng)用。在工業(yè)領(lǐng)域和人們?nèi)粘Ｉ钪?，智能小車也有廣泛的應(yīng)用。為

2、了保證車載儀器設(shè)備的正常工作，需要保證智能小車在越障時(shí)運(yùn)行平穩(wěn)。本文針對智能小車平穩(wěn)越障問題，進(jìn)行了霍爾測速方法、電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式、干擾觀測器和簡易正弦波驅(qū)動(dòng)等幾個(gè)方面的研究。首先，對數(shù)字測速方法中常用的M法、T法和MT法進(jìn)行了對比分析，針對采用的高頻計(jì)數(shù)脈沖頻率遠(yuǎn)高于電機(jī)轉(zhuǎn)速頻率的情況，采用了T法測速方法。分析了霍爾安裝偏差對基于換相周期的霍爾測速方法的測量精度的影響，比較了基于換相周期的霍爾測速方法和基于電氣周期的霍爾測速方法的速度測量

3、的更新速度，提出了一種改進(jìn)的霍爾測速方法，克服了霍爾安裝偏差對測速精度的影響，同時(shí)獲得了較快的速度測量的更新速度。然后，針對受限單極性模式?jīng)]有制動(dòng)能力，不能實(shí)現(xiàn)電機(jī)在驅(qū)動(dòng)性負(fù)載下穩(wěn)定運(yùn)行的問題，提出了受限單極性模式下的混合驅(qū)動(dòng)方式。受限單極性模式下的混合驅(qū)動(dòng)在負(fù)載變化時(shí)需要改變驅(qū)動(dòng)方式，影響了電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)性，針對這一問題研究了雙極性模式。分析了兩種驅(qū)動(dòng)方式的工作原理、工作特性、制動(dòng)能力和實(shí)現(xiàn)方法，采用兩種驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)了智能小車的平穩(wěn)越障

4、。其次，針對負(fù)載變化影響電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)性的問題，在電機(jī)控制系統(tǒng)中加入了干擾觀測器。分析了干擾觀測器的原理和Q濾波器的設(shè)計(jì)原則，進(jìn)行了電機(jī)的開環(huán)仿真和加入PI調(diào)節(jié)器的閉環(huán)仿真，并設(shè)計(jì)了加入干擾觀測器和沒有加入干擾觀測器的仿真對比實(shí)驗(yàn)，仿真結(jié)果表明加入干擾觀測器可以抑制負(fù)載變化對電機(jī)轉(zhuǎn)速的影響，提高電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)性。最后，為了獲得電機(jī)更好的運(yùn)行平穩(wěn)性，研究了簡易正弦波驅(qū)動(dòng)。根據(jù)電機(jī)安裝的霍爾類型和霍爾數(shù)目的不同，研究了不同的方法來實(shí)現(xiàn)簡易正弦波