论文部分内容阅读
机器人运动控制系统是实现机器人运动控制的核心,对机器人的平稳运行起着至关重要的作用。随着计算机技术、电力电子技术、控制理论和传感器技术等的不断成熟和发展,机器人的智能化程度越来越高,所具备的功能也越来越强大,这对运动控制系统提出了更高的要求。本文设计了以DSP芯片TMS320F2812为核心的机器人运动控制系统,其意义就在于设计出高性能的运动控制系统平台,为深入研究机器人智能系统打下良好的基础。论文中研究了基于DSP的移动机器人运动控制系统的具体实现方案,对系统的硬件、软件以及速度控制策略进行了分析和设计。首先,本文设计了运动控制系统的总体方案,介绍了运动控制系统的组成与行驶结构,然后对DSP芯片和电机类型进行调研,最终确定选型。并对DSP芯片TMS320F2812特点以及无刷直流电机的结构、控制技术进行介绍。其次,为了提高电机的控制性能,本文采用了电流环和速度环双闭环的控制方法来控制电机。文中将先进的模糊控制理论运用到传统的PID控制器中,设计了一种参数自整定模糊PID控制器,同时借助功能强大的Matlab/Simulink,对参数自整定模糊PID控制器进行了仿真,验证了该方法的有效性。然后,针对TMS320F2812和无刷直流电机的特点和功能,设计了运动控制系统的整体结构和硬件电路。在设计的硬件电路和控制算法的基础之上,完成了运动控制系统软件的设计。软件设计采用模块化结构,简洁明了,便于程序修改和调试。最后,对机器人运动控制系统进行了调试和测试,实验结果验证了控制系统设计的合理性。硬件平台稳定,软件运行平稳,满足设计要求。