智能足球機器人系統(tǒng)第2章小型足球機器人的本體結(jié)構(gòu)(編輯修改稿)
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【文章內(nèi)容簡介】 運動學(xué)分析 2022/2/9 20 第 2章 智能小型足球機器人的本體結(jié)構(gòu) 2022/2/9 21 ? 轉(zhuǎn)動情況 小型足球機器人輪軸不垂直于形心與輪子的連線，故有 第 2章 智能小型足球機器人的本體結(jié)構(gòu) 綜合平動和轉(zhuǎn)動情況 2022/2/9 22 綜合得到的小型足球機器人運動學(xué)模型為 第 2章 智能小型足球機器人的本體結(jié)構(gòu) 智能小型足球機器人的控制子系統(tǒng) 2022/2/9 23 為了使智能小型足球機器人具備高度的機動性和靈活性，能夠快速實現(xiàn)前進，后退，轉(zhuǎn)角，停車等基本動作，采用專用于電機控制的 DSP芯片 — TMS320LF2407A。其運算速度是 DSP無法比擬的，即使在很復(fù)雜的控制中，采樣周期也可以取得很小，控制效果更接近連續(xù)控制，可以實時地完成許多移動機器人的復(fù)雜控制算法如模糊控制等 第 2章 智能小型足球機器人的本體結(jié)構(gòu) 控制總體結(jié)構(gòu)圖 2022/2/9 24 第 2章 智能小型足球機器人的本體結(jié)構(gòu) 小型足球機器人控制流程 2022/2/9 25 P I 控 制 器P W M發(fā) 生 器功 率驅(qū) 動 器速 度 反 饋電 機決 策系 統(tǒng)視 覺 反饋 信 息無 線 發(fā)射 模 塊數(shù) 據(jù) 預(yù)處 理無 線 接收 模 塊給 定 4 個 速 度電 機 1 P I 驅(qū) 動 控 制電 機 2 P I 驅(qū) 動 控 制電 機 3 P I 驅(qū) 動 控 制電 機 4 P I 驅(qū) 動 控 制運 動 控 制 器 1運 動 控 制 器 2???給 定 轉(zhuǎn) 速電 機 P I 驅(qū) 動 控 制第 2章 智能小型足球機器人的本體結(jié)構(gòu) 電機 PWM驅(qū)動基本原理 2022/2/9 26 第 2章 智能小型足球機器人的本體結(jié)構(gòu) 橋式可逆 PWM變換器 2022/2/9 27 ? H型雙極性可逆 PWM變換器中， 4個開關(guān)管分成兩組， VTVT4為一組， VT VT4為一組。同一組的開關(guān)管同步導(dǎo)通或關(guān)斷，不同組的開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷正好相反。四個驅(qū)動電壓波形的關(guān)系是： Ug1 = Ug4 = Ug2 = Ug3 。在一個 PWM周期內(nèi)，當(dāng) 0≤ t ≤ ton 時， Ug Ug4為正， VT VT4導(dǎo)通， Ug Ug3為負， VT VT3截止，電流 id 沿回路 1流通，電動機 M兩端電壓 UAB = +Us ；當(dāng)ton ≤ t ≤ T時， Ug Ug4為負， VT VT4截止，VD VD3續(xù)流， 并鉗位使 VT VT3保持截止，電流 id 沿回路 2流通，電動機 M兩端電壓 UAB = –Us。這就是所謂的雙極性 。 第 2章 智能小型足球機器人的本體結(jié)構(gòu) 雙極性控制的驅(qū)動電壓、輸出電壓和電流波形 2022/2/9 28 第 2章 智能小型足球機器人的本體結(jié)構(gòu) 電機速度檢測的實現(xiàn) 2022/2/9 29 ? 數(shù)字測速具有測速精度高、分辨能力強、受器件影響小等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于調(diào)速要求高、調(diào)速范圍大的調(diào)速系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)。在實際應(yīng)用中，光電編碼器是數(shù)字測速常用的器件。 ? 光電編碼器，是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。這是目前應(yīng)用最多的傳感器，光電編碼器的工作原理如圖所示，在圓盤上有規(guī)則地刻有透光和不透光的線條，在圓盤兩側(cè)，安放發(fā)光元件和光敏元件。當(dāng)圓盤旋轉(zhuǎn)時，光敏元件接收的光通量隨透光線條同步變化，光敏元件輸出波形經(jīng)過整形后變?yōu)槊}沖，碼盤上有之相標志，每轉(zhuǎn)一圈輸出一個脈沖。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差 90186。的兩路脈沖信號 第 2章
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