基于DSP的機器人位置控制系統(tǒng)研究.pdf

1、本文為了滿足當前機器人位置跟隨精度和定位精度高的要求，研究并開發(fā)了基于DSP的機器人位置控制系統(tǒng)。研究主要涉及以下幾方面： 首先，傳統(tǒng)PID控制算法結構簡單，調整方便，但是不易在線實時調整參數(shù)，對一些復雜過程不能進行有效的控制。論文提出了模糊PD控制算法結合單神經(jīng)元自適應PID算法的雙?？刂?，并且研究了模糊CMAC控制算法。模糊控制學習速度快，但控制精度不高；單神經(jīng)元結構簡單，具有良好的調整性和自適應性，但在輸入量大范圍變化時學

2、習速度變慢，將兩種算法的優(yōu)勢有機結合起來，取長補短，提高整個系統(tǒng)的快速性和精確性。CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡具有信息分類存儲的能力，較其他網(wǎng)絡更適用于復雜環(huán)境下的非線性實時控制。論文在MATLAB平臺上進行了仿真，仿真結果表明這兩種算法都可以滿足機器人位置控制系統(tǒng)的要求。 其次，采用運算速度較高的DSP作為運動控制板的主芯片。硬件控制平臺采用合眾達公司的SEED-DEC2812模板。軟件設計包括系統(tǒng)初始化程序、系統(tǒng)主程序、中斷服務子程序和

3、中斷處理子程序及其各程序模塊的設計，并且在DSP系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境下進行系統(tǒng)仿真試驗。 再次，選用了傳輸速度很快的USB2.0作為通訊電路。USB的編程主要分為兩個部分，一是主機方面的驅動程序的編寫，一是有關DSP與USB的數(shù)據(jù)與命令的交換，主要內容為機器人關節(jié)控制命令的傳遞、機器人運行狀態(tài)的監(jiān)測。 最后，在WINDOWS操作系統(tǒng)下利用VC++采用多文檔模板結構設計了用戶界面程序，實現(xiàn)對硬件的驅動，完成數(shù)據(jù)結果的顯示與統(tǒng)計。軟