基于DSP的移動機(jī)器人運動控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、移動機(jī)器人運動控制系統(tǒng)是移動機(jī)器人的運動控制部件,對機(jī)器人的平穩(wěn)運行起著重要的作用.隨著新的控制算法的應(yīng)用和電子技術(shù)的發(fā)展,移動機(jī)器人正朝著高速、高精度、開放化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,對運動控制系統(tǒng)也提出了更高的要求.移動機(jī)器人要實現(xiàn)高速、高精度的位置控制和軌跡跟蹤,必須依賴先進(jìn)的控制策略和優(yōu)良的運動控制系統(tǒng).運動控制的最有效的方式就是對運動源的控制,電動機(jī)是最常用的運動源.因此,一般通過對電動機(jī)的控制來實現(xiàn)移動機(jī)器人的運動控制.根據(jù)運動

2、控制系統(tǒng)的核心部件和控制要求的不同,本文介紹了運動控制系統(tǒng)常用的六種實現(xiàn)方案,根據(jù)它們的優(yōu)點與缺點,選定以DSP(數(shù)字信號處理)控制器為核心芯片進(jìn)行運動控制系統(tǒng)的設(shè)計.論文中研究了基于DSP的移動機(jī)器人運動控制系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方案,對系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、控制軟件及速度算法進(jìn)行了分析與設(shè)計.首先,本文設(shè)計了運動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及主要的硬件電路.論文介紹了移動機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成與行駛機(jī)構(gòu),詳細(xì)敘述了運動控制系統(tǒng)的總體設(shè)計、DSP功能分析以及驅(qū)動電

3、機(jī)選型;討論了運動控制系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu),針對主要的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計和分析,其中包括復(fù)位和時鐘電路、串行通信接口、ADC電路、電機(jī)驅(qū)動、信號隔離與反饋檢測等模塊.其次,本文提出了運動控制系統(tǒng)的控制軟件和編程思路.論文中介紹了軟件控制的總體結(jié)構(gòu)與功能模塊,然后詳細(xì)介紹了各個模塊的程序編寫與必要的DSP寄存器的設(shè)置,包括脈沖輸出與轉(zhuǎn)向控制、通訊接口與數(shù)據(jù)校驗、模數(shù)轉(zhuǎn)換、QEP脈沖計數(shù)、主程序及FLASH引導(dǎo)程序,并介紹了相應(yīng)的程序流程圖.