分散控制在AVR开发机器人中的应用.pdf

《分散控制在AVR开发机器人中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第25卷第5期2012年9月机电产品开崖与刨崭Development＆InnovationofMachinery．＆ElectricalProductsV01．25．N0．5Sep．，2012文章编号：1002—6673(2012)05—001—03分散控制在AVR开发机器人中的应用张碉，廖启征，魏世民，郭磊(北京邮电大学自动化学院，北京100876)摘要：基于AVR系列的8位单片机，采用分散式并行控制方法，完成智能机器人的开发。在该系统中，行走控制器负责传感器等信息的采集、行走方面控制指令的处理以及行走伺服电机的

2、控制；手臂控制器负责手臂伸缩和摆转方面伺服电机的控制。经大赛验证，机器人系统运行稳定，能很好的完成比赛任务。关键词：分散控制；机器人；AVR；循线中图分类号：TP242文献标识码：Adoi：10．3969／i．issn．1002—6673．2012．05．001AppiicationofDistributedControlinaRobotBasedonAVRZHANGYue，LIA0Qi—Zheng，WEIShi—Min，GUOLei(AutomationSchool，BeringUniversityofPosts

3、andTelecommunications，Bering100876，China)Abstract：Thethesisnarrateshowtoexploitanintelligentrobotviathedistributedparallelcontrolmethodbasedontheeight—bitmicro—controllersofAVRseries．Inthesystem，walkcontrollerisresponsibleforthecollectionofsensorinformation，th

4、eprocessingcontrolinstruc—tionofwalkingandthewalkservomotorcontr01．Thearmcontrollermanagestheservomotorsoftheswingandtelescopicarnl．Inthecompetition，therobotsystemisstabletoagreatjob．Keywords：distributedcontrol；robot；AVR；0nfine0引言机器人集成了机械、电子、计算机、自动控制、人工智能等多学科的

5、研究成果。目前，基于集散控制理论的嵌入式分层控制方法，在机器人系统开发中得到了广泛应用。其核心思想就是“集中管理、分散控制”，既要处理大量的信息．又要实时地控制系统的运行。它可以满足系统通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、安装简单规范化、调试方便及运行安全可靠的要求Ⅲ。本文介绍了一种基于ATmegal28微处理器、系统采用分散控制的机器人。机器人可以循线行走，机械手臂可以伸缩和摆转以完成比赛任务。1分散控制和分散控制系统1．1分散控制简介分散控制是指系统中的控制部分表现为若干个分散收稿日期：2012

6、—08—09作者简介：张明(1988一)，女，天津人，硕士研究生。主要研究方向：机械设计及理论。的，有一定相对独立性的子控制机构。这些机构在各自的范围内各司其责，各行其是，互不干涉，各自完成自己的目标。当然这些目标是整个系统目标中的分目标。分散控制针对性强，信息传递效率高单，系统适应性强。其特点与集中控制相反，不同的信息流入不同的控制中心，不同的控制指令由不同的控制中心发出。分散控制没有统一的控制器。全部控制功能分散在各个子运算中完成，在此控制方式中．各子运算的输出、输入信号及系统信号相互关联。其控制时序可以是同步

7、的，也可以是异步的。1．2分散控制系统简介分散控制系统——顾名思义就是系统中的子系统场地分散．控制管理集中的现场控制技术．分散控制系统(DistributedControlSystem，DCS)又称总体分散型控制系统，它是以微处理机为核心的分散型直接控制装置。它的控制功能分散(以微处理机为中心构成子系统)且管理集中(用计算机管理)。分散控制系统有的也称之为集散控制系统。它分为过程控制级和过程监控级两部分，过程监控级子系统相互独立工作，通过过程控制级交换信息。当过程监控级·开发与创新·中的一个子系统发生故障后不影响其

8、它过程监控设备的正常运行控制，过程控制级出现故障不影响所有过程监控级子系统的正常运行。其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便等f21。分散控制系统结构分散，控制功能分散，通过分散危险的方式提高了系统可靠性。对于各子系统，数据传输量减小，减轻了负荷，提高了控制速度。2AVR开发机器人2．1AVR单片机处理器简介ATmegal28是8位系