智能小車(chē)平穩(wěn)越障控制策略研究.pdf

1、國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：TM351國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：621.313工學(xué)碩士學(xué)位論文智能小車(chē)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(qǐng)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(chē)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(chē)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钪校悄苄≤?chē)也有廣泛的應(yīng)用。為

2、了保證車(chē)載儀器設(shè)備的正常工作，需要保證智能小車(chē)在越障時(shí)運(yùn)行平穩(wěn)。本文針對(duì)智能小車(chē)平穩(wěn)越障問(wèn)題，進(jìn)行了霍爾測(cè)速方法、電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式、干擾觀測(cè)器和簡(jiǎn)易正弦波驅(qū)動(dòng)等幾個(gè)方面的研究。首先，對(duì)數(shù)字測(cè)速方法中常用的M法、T法和MT法進(jìn)行了對(duì)比分析，針對(duì)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(cè)速方法。分析了霍爾安裝偏差對(duì)基于換相周期的霍爾測(cè)速方法的測(cè)量精度的影響，比較了基于換相周期的霍爾測(cè)速方法和基于電氣周期的霍爾測(cè)速方法的速度測(cè)量

3、的更新速度，提出了一種改進(jìn)的霍爾測(cè)速方法，克服了霍爾安裝偏差對(duì)測(cè)速精度的影響，同時(shí)獲得了較快的速度測(cè)量的更新速度。然后，針對(duì)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(wèn)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(duì)這一問(wèn)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(chē)的平穩(wěn)越障

4、。其次，針對(duì)負(fù)載變化影響電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)性的問(wèn)題，在電機(jī)控制系統(tǒng)中加入了干擾觀測(cè)器。分析了干擾觀測(cè)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(kāi)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(cè)器和沒(méi)有加入干擾觀測(cè)器的仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)，仿真結(jié)果表明加入干擾觀測(cè)器可以抑制負(fù)載變化對(duì)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(jiǎn)易正弦波驅(qū)動(dòng)。根據(jù)電機(jī)安裝的霍爾類(lèi)型和霍爾數(shù)目的不同，研究了不同的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易正弦波