機(jī)器人舵機(jī)控制電路的設(shè)計(jì).pdf

1、本文以無(wú)刷直流電機(jī)為主要研究對(duì)象，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一套基于TI TMS320F2803的機(jī)器人手臂關(guān)節(jié)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人手臂關(guān)節(jié)進(jìn)行精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)的控制。
　　本文首先介紹了機(jī)器人手臂關(guān)節(jié)控制特點(diǎn)、控制需求，在此基礎(chǔ)上，對(duì)控制對(duì)象直流無(wú)刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理展開(kāi)研究，重點(diǎn)分析了直流無(wú)刷電機(jī)數(shù)學(xué)模型，建立了適配機(jī)器人手臂關(guān)節(jié)控制的三閉環(huán)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和傳遞函數(shù)，并結(jié)合計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，設(shè)計(jì)了直流無(wú)刷電機(jī)三閉環(huán)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
　　硬件

2、方面，采用TI公司出品的TMS320F2803數(shù)字信號(hào)處理器作為直流無(wú)刷電機(jī)三閉環(huán)控制的硬件設(shè)計(jì)核心，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了控制器、電流/速度檢測(cè)及濾波隔離器、位置檢測(cè)及電壓轉(zhuǎn)換、PWM控制輸出及驅(qū)動(dòng)、上位機(jī)通信接口及電源管理等模塊，并綜合應(yīng)用上述模塊構(gòu)建了無(wú)刷直流電機(jī)控制測(cè)試硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制測(cè)試。
　　軟件方面，以TI提供CCS軟件為工具，對(duì)硬件平臺(tái)涉及的驅(qū)動(dòng)，控制策略控制算法進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)編程。整個(gè)設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)初始化、

3、三閉環(huán)控制電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)設(shè)計(jì)、中斷事件響應(yīng)的事件捕獲、中斷響應(yīng)、PWM輸出控制以及反饋信號(hào)的防抖動(dòng)等模塊設(shè)計(jì)。根據(jù)無(wú)刷直流電機(jī)特殊應(yīng)用要求，本文提出了一種模糊自適應(yīng)控制改進(jìn)算法。
　　最后，對(duì)設(shè)計(jì)的無(wú)刷直流電機(jī)三閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟件、硬件仿真、測(cè)試。在PC的MATLAB平臺(tái)對(duì)控制算法進(jìn)行了性能仿真，仿真結(jié)果表明，相比傳統(tǒng)控制算法，本論文提出模糊自適應(yīng)控制改進(jìn)算法具備更小的穩(wěn)態(tài)誤差（超調(diào)量為不大于2％），更快速的響應(yīng)速度(