基于DSP 的新型球形機器人控制器設(shè)計
控制系統(tǒng)的命令傳輸采用無線收發(fā)方式。發(fā)送端由控制鍵盤、單片機和無線發(fā)送模塊組成??刂奇I盤包括“啟動”和“停止”按鈕。當按下“啟動”鍵時,單片機就會通過無線模塊發(fā)送START命令字;按下“停止”鍵時,單片機發(fā)送STOP命令字。接收端由接收模塊及串口傳輸接口組成??梢詫⒔邮盏降臄?shù)據(jù)通過串口發(fā)送給DSP。DSP控制器在接收到命令字后執(zhí)行相應(yīng)的動作。無線收發(fā)模塊如圖6所示。本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/163401.htm
發(fā)射和接收模塊電路是一致的,只是發(fā)送端的無線模塊由單片機控制,而且有2個命令按鈕控制發(fā)送的數(shù)據(jù),如圖6(b)。接收端的數(shù)據(jù)接口則連到DSP,如圖6(c)。
3 開環(huán)控制模型
球形機器人的開環(huán)控制模型如圖7所示。假如適當?shù)乜刂?個偏心重塊的運動,使它們的合質(zhì)心Mc的運動軌跡S在豎直且過球心的行進面內(nèi)作勻速圓周運動;如果忽略偏心重塊轉(zhuǎn)動造成的離心力和慣性力,則球體就會在平面上作直線運動或近似直線的運動。
輸入為給定的軌跡方程,即圖7中的S,然后由轉(zhuǎn)角求解器求出各電機的轉(zhuǎn)角,并與實際采樣所得的轉(zhuǎn)角值求差分,再經(jīng)PID控制器算出占空比和轉(zhuǎn)向。
基于上述開環(huán)控制模型的控制程序框圖如圖9所示。由于DSP具有強大的處理能力,使得以DSP搭建的系統(tǒng)能及時、快速地處理機器人的多種信號。本文所描述的球形機器人控制系統(tǒng),正是基于DSP處理器的這一特點,充分運用DSP強大的乘法運算能力,快速地處理機器人的位姿解算和實時控制,使球形機器人實現(xiàn)直線運動或更復(fù)雜的軌跡運動。
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