基于DSP的輪式移動機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)的研究
時(shí)間:2009-06-22 14:51:43來源:ronggang
導(dǎo)語:?從移動機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)模型出發(fā),分析了其各種運(yùn)動狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)原理,并以DSP芯片作為運(yùn)動控制系統(tǒng)的主控制器,研制了系統(tǒng)的硬件平臺
摘 要:從移動
機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)模型出發(fā),分析了其各種運(yùn)動狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)原理,并以DSP芯片作為
運(yùn)動控制系統(tǒng)的主控制器,研制了系統(tǒng)的硬件平臺。為使機(jī)器人的運(yùn)動滿足控制精度高、快速平穩(wěn)的要求,運(yùn)用模糊PID算法作為系統(tǒng)的控制算法,并提出了算法的具體實(shí)現(xiàn)方法,最后介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)架構(gòu)。
關(guān)鍵詞:運(yùn)動控制; 模糊PID; DSP
0 引言
移動機(jī)器人的研究始于上世紀(jì)60年代末期,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、
傳感器技術(shù)以及信息處理技術(shù)的發(fā)展,移動機(jī)器人已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、保安巡邏等行業(yè)。面對非結(jié)構(gòu)化的工作環(huán)境,移動機(jī)器人通過自身的傳感器對環(huán)境進(jìn)行感知,獲取需要的環(huán)境信息,結(jié)合自身的運(yùn)動情況,通過特定的控制算法,規(guī)劃出下一步的運(yùn)動要求,并通過驅(qū)動運(yùn)動機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn);移動機(jī)器人正是通過不斷地進(jìn)行環(huán)境感知、動態(tài)決策和運(yùn)動控制,實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人順利的避開各種障礙物、快速準(zhǔn)確地從初始點(diǎn)運(yùn)動到目標(biāo)點(diǎn)。
環(huán)境感知和動態(tài)決策構(gòu)成移動機(jī)器人控制系統(tǒng)的上層分系統(tǒng),為底層的運(yùn)動控制提供控制決策;底層運(yùn)動控制分系統(tǒng)是機(jī)器人順利完成任務(wù)的基礎(chǔ),運(yùn)動控制也成為影響機(jī)器人性能的重要因素之一。本文主要以移動機(jī)器人的運(yùn)動控制系統(tǒng)為研究對象,為使控制實(shí)現(xiàn)高精度、無超調(diào)、快速平穩(wěn),以模糊PID控制算法作為該機(jī)器人的運(yùn)動控制算法,同時(shí)為了滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求并使系統(tǒng)盡可能簡潔些,采用TMS320LF240A DSP芯片作為移動機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)的微控制器,介紹了系統(tǒng)的硬件平臺組成和軟件設(shè)計(jì)架構(gòu)。
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基于DSP的輪式移動機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)的研究