基于dSPACE的平地—樓梯兩用助行裝置控制系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、隨著社會老齡化進程的加快以及肢體殘障人數(shù)的增加，服務(wù)于行動不便人士的助行裝置成為了國內(nèi)外學者研究的重點。我國作為全球人口大國，對助行裝置的需求更為迫切。然而，國內(nèi)的普通助行裝置功能單一，不能實現(xiàn)攀爬樓梯的功能;國外的可爬樓梯裝置，價格昂貴，讓普通消費者望而卻步。因此，本文給出了一種性價比較高的平地-樓梯兩用助行裝置方案，并設(shè)計了相應(yīng)的控制系統(tǒng)。
　　首先，本文對平地-樓梯兩用助行裝置系統(tǒng)進行了總體分析。主要包括助行裝置的整體結(jié)構(gòu)介

2、紹、助行裝置各項結(jié)構(gòu)參數(shù)的分析、助行裝置重心波動的計算以及助行裝置驅(qū)動控制系統(tǒng)原理的闡述。
　　其次，對助行裝置的驅(qū)動控制系統(tǒng)進行了建模與仿真。采用模塊化思想，基于Matlab/Simulink軟件對驅(qū)動控制系統(tǒng)中的無刷直流電機調(diào)速系統(tǒng)進行設(shè)計。其中轉(zhuǎn)速控制器的設(shè)計分別運用了PID控制和模糊PID控制兩種算法。通過對調(diào)速系統(tǒng)的仿真與調(diào)試，得到電機調(diào)速系統(tǒng)性能指標的仿真曲線。通過對各性能參數(shù)曲線的分析，說明了模糊PID控制算法可以去

3、的更好的電機轉(zhuǎn)速控制效果。
　　接著，從硬件和軟件兩方面介紹了半實物仿真平臺dSPACE?；赿SPACE平臺，采用模糊PID控制算法，編寫驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速控制程序。編寫過程中分模塊進行分析設(shè)計，完成電機轉(zhuǎn)速控制的調(diào)試工作，并對實驗數(shù)據(jù)進行了分析。
　　最后，基于dSPACE平臺，以平地-樓梯兩用助行裝置為對象，編寫調(diào)試程序，對其在不同環(huán)境、不同運行狀態(tài)下的運行狀態(tài)進行調(diào)試。通過對電機轉(zhuǎn)速、HALL三相信號、端電壓信號和PWM