基于模糊邏輯的輪式移動機器人運動控制研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著科學技術的不斷發(fā)展,機器人將會越來越多地被應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等領域中,輪式移動機器人就是機器人學的其中一個重要的分支,由于它本身具有一個更大的靈活性已經(jīng)成為目前機器人技術研究的一個熱點。
　　 這些年來,輪式移動機器人無論是在理論研究還是實際應用中都得到了越來越為廣泛的關注,相關的理論成果和研究產(chǎn)品不斷出現(xiàn)。在對輪式移動機器人的研究理論課題中,其中路徑規(guī)劃和軌跡跟蹤控制問題占據(jù)了相當重要的地位,然而軌跡跟蹤控制問題研究讓

2、四輪移動小車成為了軌跡控制理論的研究和實踐的對象,因而使四輪移動小車在控制領域具有相當高的研究價值。
　　 本文主要對四輪移動小車的運動軌跡控制部分進行研究,采用模糊控制方法,控制各個電機的功率和轉向,實現(xiàn)四輪小車轉速較大范圍誤差調(diào)節(jié),加快了電機啟動速度,達到控制平滑和節(jié)能的目的,使運動控制系統(tǒng)兼顧了實時性高、穩(wěn)定性等設計要點；并可通過模糊控制規(guī)則庫的擴充,提高小車的靈活性。對運動狀態(tài)進行閉環(huán)控制,通過測量脈沖數(shù)檢測小車是否按所

3、接受指令運動,以達到一定的控制精度,保證小車運動達到預期目的。
　　 本文主要內(nèi)容:首先簡單概述了國內(nèi)外移動機器人研究和應用現(xiàn)狀,當前輪式移動機器人的技術發(fā)展狀況;討論了輪式移動機器人設計的基本理論知識和控制問題,建立了移動機器人的動力學和運動學模型,闡述了四輪移動小車系統(tǒng)結構、設計參數(shù)的選取,以及四輪小車運動控制協(xié)調(diào)的問題。接著重點介紹了四輪小車的電機驅動系統(tǒng)總體控制方案和硬件設計；按照模塊化的思路,依次詳細介紹了系統(tǒng)控制芯片

4、AT89s52的主要功能及連接、驅動系統(tǒng)的電源模塊、串口模塊、A/D轉換模塊等的設計；闡述了輪式移動機器人軌跡跟蹤控制現(xiàn)狀,研究了輪式移動機器人軌跡跟蹤控制,詳細介紹了模糊控制基本原理,分析了模糊控制器的組成和設計,探討了模糊策略在速度控制中的應用。最后全面分析了小車控制系統(tǒng),研究了小車速度和角速度的計算方法,詳細介紹了小車控制系統(tǒng)主程序和子程序的設計；對小車進行實驗測試,并記錄相關數(shù)據(jù),對相關算法和設計進行改進,使小車運動軌跡達到預期