【正文】 ，在世界坐標系中將整體速度 V 分解成沿 X軸和 Y 軸的速度分別為 XV 和 yV 。 (3) 各個驅(qū)動輪速度應在電機提供的最高速之內(nèi) [Vmax Vmax]。所以我們可以分解為 xV 和 yV ，其分解公式為式 (5)。其中最大速度為max233 V。 這種運動形式是 平移 與旋轉的合成。 ? 采用高性能靜態(tài) CMOS 技術，使得供電電壓降為 ，減少了控制器的損耗。 其主要的工作方式為： PC 上位機選擇相應的運動方式，經(jīng)過RS232 協(xié)議 連接無線模塊，由無線模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。其中 DSP 下位機 節(jié)已經(jīng)介紹，在此不再 敘述 。通訊接口有 SCITXD 和 SCIRXD 的 TTL 電平信號。~ 360176。） 實際當前磁偏角值為“磁偏角高 8 位”與“磁偏角低 8 位”合成的 16 位數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)范圍 03599（因為分辨率為 176。 L298N 可驅(qū)動 2 個電機， OUT1， OUT2 和 OUT3， OUT4 之間可分 別接電機。 本章主要分析系統(tǒng)的 PID 控制和 MATLAB仿真。 P I D 調(diào) 節(jié) 器P W M脈 寬 調(diào) 制電 機 驅(qū) 動 電 機編 碼 器s ( t )+e ( t )_V ( t ) 圖 13 電機閉環(huán)控制系統(tǒng) 已知模擬 PID 控制算法的傳遞函數(shù) 為式 (8)： ? ? ? ?? ? 11PdiUSD S K S T sE S T??? ? ? ????? (8) 數(shù)字式 PID 前一刻輸出的值 為式 (9)： (9) 前一時刻減去后一時刻的值 為式 (10)： (10) 數(shù)字 PID最終輸出量 為式 (11)： (11) 轉速檢測 本設計選用增量式 PID 即 節(jié)中所闡述的 PID?？刂平Y果比較曲線如圖 15 所示。 0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 3 3 . 5 4 4 . 5 5 0 . 4 5 0 . 4 0 . 3 5 0 . 3 0 . 2 5 0 . 2 0 . 1 5 0 . 1 0 . 0 500 . 0 5 0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 3 3 . 5 4 4 . 5 5 0 . 200 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 41 . 6 (a) １號電機 (b) ２號電機 0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 3 3 . 5 4 4 . 5 5 1 . 21 0 . 8 0 . 6 0 . 4 0 . 200 . 2 (c) ３號電機 圖 17 三個電機相應跟蹤曲線 從上面的速度以及位移跟蹤曲線的仿真結果可以看出， PID控制能夠達到三軸運動控 制系統(tǒng)的要求 。 設 計概 念 性 規(guī) 劃 編 程 和 編 譯創(chuàng) 建 工 程 文 件編 寫 程 序 和 配 置 文 件調(diào) 試語 法 檢 測探 測 點 設 置文 件 保 存分 析實 時 調(diào) 試 、統(tǒng) 計 和 跟 蹤 圖 18 CCS 開發(fā)周期示意圖 圖 19 CCStudio 開發(fā)環(huán)境 仿真器 的作用：通過 編譯的程序下載 DSP 上兩種方式，一個是燒寫 FLASH，一個是仿真。 系統(tǒng)上電 后開始，系統(tǒng)初始化后開始檢測是否有接收數(shù)據(jù)，接收到之后判斷運動方式，如是停止信號則電機停止運動。故將三個子程序軟件系統(tǒng)流程圖 用一個表示。其子程序系統(tǒng)流程圖見下圖 22所示。 圖 24 上位機界面 基于 DSP 的全向運動控制系統(tǒng)軟件設計 22 MSComm 控件是 Microsoft Communications Control 的簡稱，是 Microsoft 公司提供的簡化 Windows 下串口編程的 ActiveX 控件，它為應用程序提供了通過串口接口收發(fā)數(shù)據(jù)的簡便方法 [14]。 表 5 簡單 通信協(xié)議 命令分類 協(xié)議格式 備注 速度分解 *xaaaybbbzccc* “ *”為開始和結束標志，“ aaa”、“ bbb”、“ ccc”為電機 速度，“ xyz”為電機正反轉標志 1 為正轉， 2 為反轉 速度平移 *aaaxbbb0y00* “ *”為開始結束標志，“ ” 代表速度合成平移標志， “ aaa”整體速度，“ x”為順時針或逆時針平移（ 1為順時針 2 為逆時針），“ y”為機器人方向是否跟隨移動方向（ 1 為擺向移動的方向， 0 為頭不隨移動而改變） 原地旋轉 *xaaabbb0000* “ *”為開始結束標志，“ ”標志原地旋轉標志，“ x”為順時針或逆時針旋轉（ 1為順時針 2 為逆時針），“ aaa”旋轉角度，“ bbb”為速度。驅(qū)動輪與地面接觸部分硬度較大，如果在普通地板上驅(qū)動輪 將 得不到足夠大的摩擦力，有嚴重的“打滑”現(xiàn)象。下面紅色線為開環(huán)曲線，上面深藍色曲線為 PID的效果曲線。同時可以參考試驗場地標出互成 45176。 平移 +旋轉運動 測試 全向運動特與其他運動形式最大的區(qū)別在于它 能 二維平面內(nèi)不但能夠不做任何準備的情況下 往任意方向平移，但最高級運動形式為在全向平移的基礎上能夠調(diào)整自身姿態(tài)也就是平移過程中自身能夠旋轉。 另一方面是電機，由于電機帶有磁性較強磁鐵，產(chǎn)生磁場的磁場也對指南針有一定干擾。對全向運動的運動的幾種運動形式進行了詳細的分析計算 。 使得 計算出的速度能夠很好的執(zhí)行，提高了系統(tǒng)的準確性。 void KickDog()。 //SCI初始化 PWM_Init()。 // 液晶界面顯示信息 LCD_PutString(16,23,運動控制系統(tǒng) ,0x001f,0x07e0)。 /* 累加器結果正常溢出 */ SCSR1=0x834E。 /* 禁止看門狗 ,看門狗時鐘 64分頻 */ KickDog()。 // while(1) { SciRed()。 //液晶初始化 Timer1Init()。 基于 DSP 的全向運動控制系統(tǒng)軟件設計 31 void IOinit()。 基于 DSP 的全向運動控制系統(tǒng)軟件設計 29 參考文獻 [1] 徐旭 ,李實 ,葉榛 ,孫增圻 .A Survey: RoboCup and the Research Proceedings of the 3rd World Congress on Intelligent Control and Automation[M],2021 [2] 趙冬斌 ,易建強 ,鄧旭玥 .全方位移動機器人結構和運動分析 [J].機器人 .2021(25) [3] 海丹 .全向移動平臺的設計與控制 [D].長沙 :國防科技大學 . 2021 [4] 龔建偉 .Visual C++/Turbo C串口通信編程實踐 . 北京 .電子工業(yè)出版社 ， 2021 [5] RaulRojas:Omnidirectional Control,FreieUniversityBerlin,Technical Report B1003, 2021． [6] 劉和平 .DSP 原理及電機控制應用 — 基于 TMS320LF240X 系列 [M].北京 :北京航空航天大學出版社 ,2021. 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