噴霧機(jī)器人嵌入式控制系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，溫室自動噴霧機(jī)器人已成為研究熱點。但因為溫室室內(nèi)高溫高濕的工作環(huán)境，對機(jī)器人控制系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性提出了較嚴(yán)格的要求。因此為了提高控制系統(tǒng)的可靠性以及導(dǎo)航精度，本文研制出了一種基于電磁誘導(dǎo)導(dǎo)航的噴霧機(jī)器人嵌入式控制系統(tǒng)。主要研究工作包括： 1.在深入分析比較各種控制系統(tǒng)特性的基礎(chǔ)上，搭建了基于PC/104總線的噴霧機(jī)器人嵌入式控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成了傳感器系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、噴霧控制電路、PC/104控制系統(tǒng)和無

2、線通信接口。其中PC/104控制系統(tǒng)，主要由CPU模塊(PCM-3350)、數(shù)據(jù)采集模塊(PCM-3718HG)和定時計數(shù)模塊(CDT-800)構(gòu)成。 2.基于電磁導(dǎo)航方式，研究了一種基于模糊PID復(fù)合控制的四輪獨立驅(qū)動機(jī)器人路徑跟蹤算法，該算法通過一個切換指標(biāo)來自動切換PID控制器和模糊控制器，既發(fā)揮了PID控制精度高、穩(wěn)態(tài)性能好的特點，又結(jié)合了模糊控制抗干擾能力強(qiáng)和反應(yīng)迅速的特點。 3.在分析PC/104系統(tǒng)軟件多種

3、開發(fā)方式的基礎(chǔ)上，基于DOS實時操作系統(tǒng)編寫了整個控制程序。設(shè)計了A/D采集子程序、PWM調(diào)速子程序、噴霧控制子程序以及無線通信子程序，實現(xiàn)了機(jī)器人的高精度路徑跟蹤和自動噴霧控制。并給機(jī)器人設(shè)定了兩種控制方式：本地控制和遙控控制；兩種工作模式：手動模式和自動模式，提高了機(jī)器人對環(huán)境的適應(yīng)性和靈活性。 4.設(shè)計了噴霧控制電路。該噴霧控制單元主要由一個改裝電動噴霧器、一個電磁閥以及相關(guān)的接口驅(qū)動電路組成。通過I/O口可控制電磁閥來實