基于嵌入式系統(tǒng)的吊具平衡控制器及控制軟件設(shè)計(jì).pdf

1、吊具平衡控制器是一種用于吊具控制的基于微處理器的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)的控制下，吊具可以在起吊過程中快速地將自身結(jié)構(gòu)調(diào)整到水平，或調(diào)整到預(yù)設(shè)的姿態(tài)。
　　本論文根據(jù)矢量幾何學(xué)和剛體靜力學(xué)的理論知識(shí)，建立了多繩索懸掛下的雙剛體靜力學(xué)模型，該模型由六個(gè)力平衡方程和六個(gè)力矩平衡方程組成。模型考慮了繩索懸掛點(diǎn)的移動(dòng)、繩索的單向受力特性、剛體航向角、俯仰角、翻滾角變化，以及兩個(gè)剛體空間位置、姿態(tài)以及作用力之間的關(guān)系。上述模型的意義在于，當(dāng)剛體質(zhì)量、

2、質(zhì)心位置、繩索懸掛位置、繩索長度為已知時(shí)，可以計(jì)算得到每一個(gè)剛體的姿態(tài)角；反過來，當(dāng)剛體姿態(tài)角被指定時(shí)，則可以計(jì)算得到繩索懸掛點(diǎn)即將移動(dòng)到的位置。
　　嵌入式控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到控制方法和算法優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證，是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的中心任務(wù)。控制部分以單片機(jī)為核心部件，并以SP2539芯片將單片機(jī)的串口擴(kuò)展，外接感知機(jī)械結(jié)構(gòu)的姿態(tài)的傾角傳感器，變頻器；執(zhí)行部分選用變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制方法，單片機(jī)和變頻器之間基于串口通訊。系統(tǒng)的下位機(jī)軟