基于ARM的機(jī)器人手臂控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、擬人機(jī)器人是機(jī)器人研究領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，而擬人機(jī)器人手臂控制系統(tǒng)則是整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的核心部分之一，對(duì)機(jī)器人的平穩(wěn)運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。隨著新的智能控制算法的不斷涌現(xiàn)，擬人機(jī)器人正向著智能化方向發(fā)展，這就對(duì)擬人機(jī)器人臂部電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)性能提出了更高的要求。因此，要使擬人機(jī)器人手臂能夠準(zhǔn)確、穩(wěn)定、快速地在空間進(jìn)行定位，就要求擬人機(jī)器人臂部電機(jī)控制的實(shí)時(shí)跟隨性能較好，也就是說(shuō)臂部電機(jī)給定轉(zhuǎn)速一旦改變，系統(tǒng)能快速而準(zhǔn)確地達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

2、r>　　 本文首先對(duì)擬人機(jī)器人臂部結(jié)構(gòu)以及臂部節(jié)點(diǎn)的硬件作了一個(gè)整體的分析，然后按照控制系統(tǒng)的要求，選擇高性能ARM微處理器LPC2214作為核心控制器進(jìn)行底層控制子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。硬件部分，按照模塊化的思想，主要設(shè)計(jì)了以LPC2214為核心的臂部節(jié)點(diǎn)控制電路、臂部電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路以及臂部電機(jī)測(cè)速模塊；軟件部分，在硬件開發(fā)平臺(tái)上編制了各模塊的軟件程序，給出了各模塊的程序流程圖，并且搭建了擬人機(jī)器人系統(tǒng)的臂部節(jié)點(diǎn)與上位機(jī)通信的功能模塊。

3、　　 論文最后在MATLAB中搭建了常規(guī)PID算法和模糊自適應(yīng)PID算法構(gòu)成的控制系統(tǒng)仿真模型，并在單位階躍輸入信號(hào)下對(duì)它們的仿真結(jié)果進(jìn)行比較，最終選擇模糊自適應(yīng)PID算法對(duì)擬人機(jī)器人手臂控制系統(tǒng)的臂部電機(jī)進(jìn)行速度閉環(huán)控制。通過(guò)在單位階躍輸入信號(hào)下反復(fù)調(diào)試，所得仿真曲線表明控制效果良好，此算法使電機(jī)速度控制的實(shí)時(shí)跟隨性能較優(yōu)。最后按梯形控制曲線進(jìn)行仿真，得出擬人機(jī)器人手臂在實(shí)際精確定位過(guò)程中電機(jī)控制的實(shí)時(shí)跟隨效果。
　　 本文