基于STM32嵌入式系統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制與可靠性分析.pdf

1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是輪式移動(dòng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)定位、導(dǎo)航和路徑規(guī)劃的關(guān)鍵，它是一個(gè)典型的嵌入式系統(tǒng)，由于其工作環(huán)境及用途的特殊性對(duì)可靠性的要求很高。開展嵌入式系統(tǒng)可靠性研究，對(duì)提高電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的可靠性水平很有必要。
　　論文以某型移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，開展了基于 STM32的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制策略研究及嵌入式系統(tǒng)的可靠性分析研究。在控制策略研究方面，通過(guò)以STM32為核心的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，進(jìn)行電機(jī)

2、PID控制算法的研究以及控制系統(tǒng)的建模仿真。在系統(tǒng)可靠性研究方面，通過(guò)對(duì)控制系統(tǒng)的可靠性預(yù)計(jì)和蒙特卡羅仿真，進(jìn)行基于故障樹分析法和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法的可靠性分析。論文的主要研究工作如下：
　?。?）基于STM32的移動(dòng)機(jī)器人電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
　　從移動(dòng)機(jī)器人電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求和系統(tǒng)原理出發(fā)，搭建以STM32為控制核心的嵌入式電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)硬件平臺(tái)，并應(yīng)用模塊化編程方法完成該平臺(tái)的控制主程序和功能子程序設(shè)計(jì)。
　　（

3、2）基于PID控制的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制方法與策略研究。
　　從移動(dòng)機(jī)器人電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制方法的比較分析入手，通過(guò)基于速度環(huán)和電流環(huán)的雙閉環(huán)策略及控制器設(shè)計(jì)，以及基于PID雙閉環(huán)控制算法的Matlab/Simulink的仿真建模，討論不同控制策略對(duì)小功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的影響情況。
　?。?）基于失效概率量化的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì)及蒙特卡羅仿真分析。
　　從電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中的不確定性問(wèn)題和可靠性建模出發(fā)，通過(guò)選擇可靠性