基于DSP移動(dòng)機(jī)器人控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)機(jī)器人正朝著高速、高精度、開(kāi)放化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。移動(dòng)機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)高速、高精度的位置控制和軌跡跟蹤，必須依賴先進(jìn)的控制策略和優(yōu)良的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。 本文以DSP(數(shù)字信號(hào)處理)控制器為核心芯片進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，研究了基于DSP的移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方案，對(duì)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、控制軟件及速度算法進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)。 第一，對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀和運(yùn)動(dòng)控

2、制技術(shù)進(jìn)行了綜述，同時(shí)介紹了本文的選題背景、主要研究?jī)?nèi)容和研究意義。 第二，介紹了移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成與行駛機(jī)構(gòu)，詳細(xì)敘述了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上位機(jī)的總體設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。 第三，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了下位機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、硬件電路及控制軟件。論文中詳述了下位機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)，其中包括復(fù)位和時(shí)鐘電路、串行通信接口、ADC電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、信號(hào)隔離與反饋檢測(cè)等模塊。此外，還介紹了

3、軟件控制的總體結(jié)構(gòu)與功能模塊，包括QEP脈沖計(jì)數(shù)、主程序、中斷程序，并介紹了相應(yīng)的程序流程圖。 第四，針對(duì)常規(guī)PID算法難以適應(yīng)移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)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(yīng)控制方法，并在研制的機(jī)器人上進(jìn)行了與常規(guī)PID控制系統(tǒng)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于模型參考的模糊自適應(yīng)速度控制的指標(biāo)都得到大幅度改善。進(jìn)行的抗干擾實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了基于模型參考的模糊自適應(yīng)速度控制控制系統(tǒng)具有較好的抗干擾能力。