基于DSP的移動機器人控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、分類號號UDCC—，—一一00708020254密級級級學(xué)號號號、砂矯爭了，去軍碩士學(xué)位論文學(xué)科名稱:學(xué)科門類:指導(dǎo)教師:申請日期:摘要論文題目:基于DSP學(xué)科專業(yè):車輛工程研究生:申美娟指導(dǎo)教師:史恩秀的移動機器人控制系統(tǒng)設(shè)計副教授簽名:中復(fù)她簽名:笠鳥衷一摘要機器人在工業(yè)生產(chǎn)中所發(fā)揮的作用為移動機器人的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。計算機技術(shù)和機器人技術(shù)的發(fā)展使智能移動機器人正以驚人的速度在海洋、航空、航天、軍事等領(lǐng)域擴張滲透。為滿足不同的應(yīng)

2、用需要，產(chǎn)生了各種各樣的移動機器人。輪式移動機器人因結(jié)構(gòu)簡單、易控制、高速穩(wěn)定性好、能量利用率高，加上適當(dāng)?shù)妮喯蹬渲每墒蛊溥m合于在各種環(huán)境下工作而得到廣泛應(yīng)用。本論文以輪式移動機器人為控制對象，對其控制系統(tǒng)進行研究。移動機器人主要由機體部分、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、感知系統(tǒng)和信息處理單元等組成，其中，控制系統(tǒng)是移動機器人的核心部分，它相當(dāng)于人體的大腦。信息處理單元通過對來自感知系統(tǒng)的信號進行采集和處理，送至控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)通過控制算法完成

3、對移動機器人的控制。伴隨電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)及控制技術(shù)等的快速發(fā)展，伺服驅(qū)動系統(tǒng)不斷朝著全數(shù)字化、智能化方向發(fā)展，滿足了驅(qū)動系統(tǒng)高精度、高可靠性等的控制要求。同時，驅(qū)動系統(tǒng)對控制系統(tǒng)的高速化要求也成為控制系統(tǒng)發(fā)展的核心問題。DsP(DigitalSignalProeessing)技術(shù)的發(fā)展為控制系統(tǒng)的高速化成為可能。目前，DSP2000系列芯片廣泛地應(yīng)用于電機控制等方面，其原因是其含有捕獲單元和正交編碼電路，可方便地實現(xiàn)對電機的測速

4、和控制。本文選用直流伺服電機作為驅(qū)動系統(tǒng)的動力源，以TI公司生產(chǎn)的TMS320F2812DSP芯片為主，設(shè)計了基于DSP的電機控制系統(tǒng)。所設(shè)計的控制系統(tǒng)硬件包括電源轉(zhuǎn)換模塊、功率驅(qū)動模塊、信號隔離模塊、光電編碼器與DSP的接口電路模塊。軟件部分，設(shè)計了基于DSP2812的電機轉(zhuǎn)速檢測和運動控制，實現(xiàn)了對直流伺服電機的運動控制等。其中，采用MT法測速，控制算法采用積分分離PID控制算法。本文采用MATLAB對電機的控制算法進行仿真，驗證了