移动机器人运动控制调试平台的设计与实现

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1、隶。初大·粤硕士学位论文万方数据万方数据DESIGNANDREALIZATIONOFADEBUGGINGPLATFORMFORMOBILEROBOTMOTIONCONTROLAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYXieHuijingSupervisedbyAssociateProfessorTanYingzi—SchoolofAutomationSoutheastUniversityMay,20

2、14万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究：[作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论

3、文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：臌名：鼢肌如陛f!!三万方数据摘要机器人运动控制系统的性能直接影响到机器人的整体性能和工作效率。根据机器人运动控制的高精度及高稳定度的性能要求，本文旨在设计开放性强、人机界面友好的移动机器人运动控制调试平台，以满足对机器人运动控制性能进行全面调试的需求。在充分调研国内外运动控制

4、平台研究现状的基础上，确定PC机加下位机控制器的总体设计方案。系统控制器采用DSC芯片进行电机控制，并通过CAN总线与PC机进行通信，以满足多节点数据传输的实时性、稳定性和灵活性等要求。上位机调试界面可完成参数设置、波形显示等管理任务，下位机控制程序主要完成运动控制平台控制功能的实现。论文给出整体设计流程图，并对关键设计思想进行详细阐述。调试平台控制方案采用电流、速度、位置三闭环控制，分别给出各个闭环控制器的设计过程，包括基于PI的电流环控制器、基于PI、PDFF和自抗扰的速度环控制器及基于PVT插补的位置环控制器

5、，并探讨参数调整规律，给出实际性能效果。最后在搭建的移动机器人运动控制调试平台上进行单电机闭环调试和多轴协调控制，其结果表明调试平台工作正常，能够完整地实现各项功能调试实验，达到预期设计效果。关键词：运动控制调试平台，DSC，自抗扰控制，PVT插补，多轴调试万方数据AbstractAbstractTheperformanceofrobotmotioncontrolsystemdirectlyaffectstheperformanceandefficiencyofarobot．Accordingtotheperfor

6、mancerequirementsofhighprecisionandhighstabilityofrobotmotioncontrolsystem，thispaperaimstodesignanopenandinterface—friendlydebuggingplatformformobilerobotmotioncontr01．Basedonfullinvestigationofmotioncontrolplatformdevelopmentathomeandabroad，thispapergivesanov

7、eralldesignofPCandcontroller．ThesystemcontrollerusesDSCchiptocontrolthemotor,andcommunicateswithPCviatheCANbustomeetthestabilityandflexibilityrequirementsofreal．timeandmulti—nodedatatransmission．PCdebugginginterfaceCancompletethetasksofparametersettingsandwave

8、formdisplay,etc．DSCcontrolproceduresachievethecontrolfunctionsofmotioncontrolplatform．Theoveralldesignflowchartandthekeydesignconceptsofprogramaregiveninthepaper．Thedebuggingplatfo