基于DSP的全向运动控制系统软件设计

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1、基于DSP的全向运动控制系统软件设计[摘要]本文基于DSPC2000系列TMS320LF2407A核心控制芯片，以CCStudioV3.3软件为开发平台，在了解RoboCup中型组足球机器人和其他全向机器人的基础上，主要完成了全向运动控制系统的软件设计。通过对全向运动控制系统的研究，建立了三轴全向运动学数学模型，并对整体平移运动、原地旋转运动、边平移边旋转三种运动方式进行分析和数学建模；利用上位机，经无线模块发送运动方式和各种运行参数，控制运动系统实现各种运动模式；经全向运动控制系统软件的编写和与

2、相关硬件联机调试，系统实现了预订的全向运动形式。通过试验验证和结果分析，各种运动状态的准确性已达到性能的基本要求。[关键词]DSP；全向运动控制；数学建模；MATLAB仿真；串行通信;软件设计SoftwareDesignofOmni-directionalMotionControlSystemBasedonDSPAbstract:ThisarticleisbasedonTheTMS320LF2407AintheseriesofDSPC2000asthecontrolcorechipandtheso

3、ftwareofCCStudioV3.3asthedevelopmentplatform.Itisbasisontheunderstandingofmedium-sizedgroupaboutsoccerrobotinRobocupandotheromnidirectionalrobot,mainlyaccomplishthesoftwaredesignofaOmni-directionalMotionControlSystem.Throughtheresearchtothemotioncontr

4、olsystem,motioncontrolsystemwasestablishedtoallthreeaxiskinematicsmathematicmodel,buildthemathematicalmodelingandanalysisthreekindofmovement,whichincludethewholetranslationmovement,spinaroundmovementandedgetranslationandrotating.UsingthePC,Thewireless

5、moduletosendthemovementandavarietyofoperatingparameters,controlmotionsystemtoachieveavarietyofmotionmodes;Bythewholemotioncontrolsystemsoftwaretowriteandonlinecalibrationwithrelevanthardware,thesystemrealizedtheomnidirectionalmovementweexpected.Throug

6、htheresultsanalysisandexperimentalverification,theaccuracyhavealreadymeetrequirementsofvarioussportsstate.KeyWords:DSP;omnidirectionalmotioncontrol;mathematicalmodeling;MATLABsimulation;serialcommunication；softwaredesign目录1引言11.1全向运动控制系统发展现状11.2本课题的研究

7、意义及前景21.3论文组织结构32全向运动控制系统分析32.1全向运动控制系统运动学模型建立32.2不同运动方式的运动特性52.2.1平移运动52.2.2原地旋转运动72.3.3边平移边旋转运动83基于DSP的硬件系统简介83.1控制芯片选择83.2硬件系统结构图93.3硬件系统基本模块104系统运动控制的MATLAB仿真134.1电机PID控制134.2转速检测144.3MATLAB仿真155系统软件设计165.1软件开发平台及仿真器165.2运动控制软件设计185.2.1主程序185.2.2三

8、种基本运动状态子程序195.2.3电机控制子程序205.2.4无线发送子程序205.3上位机软件及通讯协议216实验验证及结果分析226.1试验场地236.2各项性能测试246.2.1速度PID测试246.2.2平移运动测试246.2.3原地旋转测试256.2.4平移+旋转运动测试266.3影响因素分析26结束语28参考文献29附录30致谢421引言随着机器人技术的日新月异，机器人应用领域也已从工业走向普通生活。机器人技术已经在人们的生活中越来越发挥着重要的作用。作为机器人中的全向