基于模糊邏輯的輪式移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,機(jī)器人將會(huì)越來(lái)越多地被應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域中,輪式移動(dòng)機(jī)器人就是機(jī)器人學(xué)的其中一個(gè)重要的分支,由于它本身具有一個(gè)更大的靈活性已經(jīng)成為目前機(jī)器人技術(shù)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
　　 這些年來(lái),輪式移動(dòng)機(jī)器人無(wú)論是在理論研究還是實(shí)際應(yīng)用中都得到了越來(lái)越為廣泛的關(guān)注,相關(guān)的理論成果和研究產(chǎn)品不斷出現(xiàn)。在對(duì)輪式移動(dòng)機(jī)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(wèn)題占據(jù)了相當(dāng)重要的地位,然而軌跡跟蹤控制問(wèn)題研究讓

2、四輪移動(dòng)小車(chē)成為了軌跡控制理論的研究和實(shí)踐的對(duì)象,因而使四輪移動(dòng)小車(chē)在控制領(lǐng)域具有相當(dāng)高的研究?jī)r(jià)值。
　　 本文主要對(duì)四輪移動(dòng)小車(chē)的運(yùn)動(dòng)軌跡控制部分進(jìn)行研究,采用模糊控制方法,控制各個(gè)電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)向,實(shí)現(xiàn)四輪小車(chē)轉(zhuǎn)速較大范圍誤差調(diào)節(jié),加快了電機(jī)啟動(dòng)速度,達(dá)到控制平滑和節(jié)能的目的,使運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)兼顧了實(shí)時(shí)性高、穩(wěn)定性等設(shè)計(jì)要點(diǎn)；并可通過(guò)模糊控制規(guī)則庫(kù)的擴(kuò)充,提高小車(chē)的靈活性。對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行閉環(huán)控制,通過(guò)測(cè)量脈沖數(shù)檢測(cè)小車(chē)是否按所

3、接受指令運(yùn)動(dòng),以達(dá)到一定的控制精度,保證小車(chē)運(yùn)動(dòng)達(dá)到預(yù)期目的。
　　 本文主要內(nèi)容:首先簡(jiǎn)單概述了國(guó)內(nèi)外移動(dòng)機(jī)器人研究和應(yīng)用現(xiàn)狀,當(dāng)前輪式移動(dòng)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r;討論了輪式移動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì)的基本理論知識(shí)和控制問(wèn)題,建立了移動(dòng)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,闡述了四輪移動(dòng)小車(chē)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)參數(shù)的選取,以及四輪小車(chē)運(yùn)動(dòng)控制協(xié)調(diào)的問(wèn)題。接著重點(diǎn)介紹了四輪小車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總體控制方案和硬件設(shè)計(jì)；按照模塊化的思路,依次詳細(xì)介紹了系統(tǒng)控制芯片

4、AT89s52的主要功能及連接、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電源模塊、串口模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊等的設(shè)計(jì)；闡述了輪式移動(dòng)機(jī)器人軌跡跟蹤控制現(xiàn)狀,研究了輪式移動(dòng)機(jī)器人軌跡跟蹤控制,詳細(xì)介紹了模糊控制基本原理,分析了模糊控制器的組成和設(shè)計(jì),探討了模糊策略在速度控制中的應(yīng)用。最后全面分析了小車(chē)控制系統(tǒng),研究了小車(chē)速度和角速度的計(jì)算方法,詳細(xì)介紹了小車(chē)控制系統(tǒng)主程序和子程序的設(shè)計(jì)；對(duì)小車(chē)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試,并記錄相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)相關(guān)算法和設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn),使小車(chē)運(yùn)動(dòng)軌跡達(dá)到預(yù)期