基于DSP移動機器人控制技術研究.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展，移動機器人正朝著高速、高精度、開放化、智能化、網(wǎng)絡化發(fā)展，對運動控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。移動機器人要實現(xiàn)高速、高精度的位置控制和軌跡跟蹤，必須依賴先進的控制策略和優(yōu)良的運動控制系統(tǒng)。 本文以DSP(數(shù)字信號處理)控制器為核心芯片進行運動控制系統(tǒng)的設計，研究了基于DSP的移動機器人運動控制系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方案，對系統(tǒng)的硬件結構、控制軟件及速度算法進行了分析與設計。 第一，對移動機器人的發(fā)展現(xiàn)狀和運動控

2、制技術進行了綜述，同時介紹了本文的選題背景、主要研究內(nèi)容和研究意義。 第二，介紹了移動機器人控制系統(tǒng)的組成與行駛機構，詳細敘述了實驗平臺上位機的總體設計，并在此基礎上對移動機器人的運動學和動力學進行了理論分析和實驗研究。 第三，設計實現(xiàn)了下位機運動控制系統(tǒng)的結構、硬件電路及控制軟件。論文中詳述了下位機控制器和驅動器的設計，其中包括復位和時鐘電路、串行通信接口、ADC電路、電機驅動、信號隔離與反饋檢測等模塊。此外，還介紹了

3、軟件控制的總體結構與功能模塊，包括QEP脈沖計數(shù)、主程序、中斷程序，并介紹了相應的程序流程圖。 第四，針對常規(guī)PID算法難以適應移動機器人運動控制系統(tǒng)非線性等特性的不足，引入了一種基于模型參考的模糊自適應控制方法，并在研制的機器人上進行了與常規(guī)PID控制系統(tǒng)的對比實驗，實驗結果表明，基于模型參考的模糊自適應速度控制的指標都得到大幅度改善。進行的抗干擾實驗驗證了基于模型參考的模糊自適應速度控制控制系統(tǒng)具有較好的抗干擾能力。