基于嵌入式系統(tǒng)的足球機(jī)器人小車控制器設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、近幾年來，足球機(jī)器人系統(tǒng)已成為人工智能和智能控制領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究課題之一。隨著研究的深入，人們越來越認(rèn)識(shí)到足球機(jī)器人小車控制器在整個(gè)機(jī)器人中的重要作用。本文以Mirosot機(jī)器人為研究對(duì)象，針對(duì)足球機(jī)器人小車控制器進(jìn)行了深入研究。 足球機(jī)器人小車是足球機(jī)器人系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其性能的好壞起著舉足輕重的作用。足球機(jī)器人小車控制器是機(jī)器人小車的重要組成部分，它直接影響整個(gè)機(jī)器人的控制精度、運(yùn)動(dòng)靈活性乃至整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本研究針對(duì)目前的

2、小車控制器存在著控制精度不高和智能性不足等局限性，提出了基于嵌入式系統(tǒng)的足球機(jī)器人小車控制器解決方案。在硬件實(shí)現(xiàn)部分，選用基于刪內(nèi)核的嵌入式芯片S3C2410作為嵌入式系統(tǒng)的主控CPU，用兩片HY29LV160組成了控制器的Flash存儲(chǔ)器系統(tǒng)，兩片HY57V641620組成了SDRAM存儲(chǔ)器系統(tǒng)，為運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)提供了硬件平臺(tái)。利用CPLD器件完成兩路正交脈沖的鑒相、四倍頻和計(jì)數(shù)，提高了控制精度；使嵌入式系統(tǒng)的CPU主要用于足球機(jī)

3、器人的運(yùn)動(dòng)控制，以便于實(shí)現(xiàn)高級(jí)復(fù)雜的控制算法。在軟件實(shí)現(xiàn)部分，Linux由于其內(nèi)核精簡而高效、可修改性和可移植性被選作為嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)，對(duì)Linux內(nèi)核進(jìn)行了裁剪和編譯，并設(shè)計(jì)了Linux引導(dǎo)程序。針對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具有時(shí)變、非線性、干擾大和不確定等特性，本研究采用白適應(yīng)模糊PID控制算法控制足球機(jī)器人的電機(jī)，并對(duì)該算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。根據(jù)高速電路板的設(shè)計(jì)原則和抗干擾措施進(jìn)行了電路板的設(shè)計(jì)，并按單元電路劃分對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了基于J1AG方法