【正文】 BSUB：MOV A，R4 ；取減數(shù) CPL ；減數(shù)符號(hào)取反以進(jìn)行加法 MOV R4，ABADD：MOV A，R2 ；取被加數(shù)40 XRL A，R4 ；兩數(shù)異或 MOV C， ；兩數(shù)同號(hào)CY=0，兩數(shù)異號(hào)CY=1 MOV A，R2 CLR ；符號(hào)位清0 MOV R2，A MOV A，R4 CLR ；符號(hào)位清0 MOV R4，A JC 。下面為圓弧插補(bǔ)程序，流程圖如圖315。 開 始函 數(shù) 、 變 量 、 中 斷 初 始 化讀 取 預(yù) 設(shè) 路 徑 坐 標(biāo)路 徑 規(guī) 劃 及 軌 跡 插 補(bǔ)讀 取 上 次 運(yùn) 行 誤 差 序 列AGV平 滑 啟 動(dòng) 環(huán) 節(jié)軌 跡 檢 測到 第 一 段 軌 跡 終 點(diǎn) 嗎 ？第 二 段 軌 跡 控 制 環(huán) 節(jié)到 終 點(diǎn) 了 嗎 ？存 儲(chǔ) 本 次 軌 跡 控 制 誤 差 序 列 偏 差 自 動(dòng) 校 正 D/A輸 出結(jié) 束YNYN第 i段 軌 跡 控 制 環(huán) 節(jié) ND/A輸 出偏 差 自 動(dòng) 校 正Y到 第 段 軌 跡 終 點(diǎn) 嗎 ？圖314 控制系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)圖程序開始：先設(shè)置函數(shù)和變量，并對(duì)各芯片進(jìn)行初始化；讀取預(yù)先設(shè)置軌跡的坐標(biāo)；對(duì)軌跡進(jìn)行插補(bǔ)；讀取上次的誤差，自動(dòng)導(dǎo)引小車啟動(dòng)；進(jìn)行軌跡的檢測；判斷第一段路徑走完沒有；NO則把檢測的實(shí)際軌跡和預(yù)先設(shè)置的軌跡相比較產(chǎn)生偏差，接著把偏差送給D/A轉(zhuǎn)換器，從而控制自動(dòng)導(dǎo)引小車沿預(yù)先設(shè)定的軌跡行走。為對(duì)AGV自動(dòng)導(dǎo)引小車實(shí)施控制，需要對(duì)硬件進(jìn)行操作。AGV自動(dòng)導(dǎo)引小車的引導(dǎo)原理是根據(jù)自動(dòng)導(dǎo)引小車行走的軌跡進(jìn)行編程，數(shù)字編碼器檢測出的電壓信號(hào)判斷其與預(yù)先編程的軌跡的位置偏差，控制器根據(jù)位置偏差調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)偏差進(jìn)行糾正，從而37使自動(dòng)導(dǎo)引小車沿預(yù)先編程的軌跡行走。已知驅(qū)動(dòng)輪的半徑r = 70mm ,電機(jī)到車輪的減速齒輪的變比為62 : 1 ,電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一周發(fā)出500個(gè)脈沖,從而可以得到脈沖當(dāng)量應(yīng)為2 * PI * 70/(500 * 62) ,。10左、右輪的速度為 [1]36 (319)??22rRBA???????????? ? (320)r?????????? 控制軟件的設(shè)計(jì)根據(jù)機(jī)器人的線速度和角速度的表達(dá)式(312) 和(316) ,可以計(jì)算狀態(tài)量x、y 和φ: （321）12q??? （322）B??? (323)??02trldtb??? （324）0costrlx??? (325)??0intrlyt?采用數(shù)值積分方法進(jìn)行近似檢測: 將區(qū)間 劃分成若干充分小的子區(qū)間??， 則只要子區(qū)間 相對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速??10t???121,ntt?? 1it?度選擇得充分小,或者控制周期比較短,則檢測精度可以達(dá)到使用的要求。J小車在轉(zhuǎn)彎時(shí)以速度 勻速轉(zhuǎn)彎；小車兩主動(dòng)輪之間的距離為 B；小車兩主?動(dòng)輪中心（假設(shè)小車質(zhì)量分布均勻）與轉(zhuǎn)彎圓心的距離即轉(zhuǎn)彎半徑為 R；車輪半徑為 r；兩輪的速度分別為 ；小車與行駛路面的摩擦系數(shù)為 。已知車輪驅(qū)動(dòng)速度，求機(jī)構(gòu)本體移動(dòng)速度和旋轉(zhuǎn)角速度。C3637具有一個(gè)高速、帶寬為kHz、TCSIf輸出低阻抗的誤差放大器，既可以作為一般的快速運(yùn)放，亦可作為反饋補(bǔ)償運(yùn)放。由允許電機(jī)最大電流 決定 。UC3637最具特色的是三角波振蕩器，三角波產(chǎn)生電路如圖 312所示。在此采用PWM芯片UC3637和H 功率橋放大電路來驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，其UC3637原理如圖311所示，根據(jù)上述原則選擇切換頻率為 30KHz。即應(yīng)使得 (34)?2ATRfL?其中 為電內(nèi)阻。即 (33)3192CTkfLJ??其中J為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， 為設(shè)定的位置誤差。即 (31)TMf?其中 ， 為力矩常數(shù)， 為PWM電源電壓， 為電感， 為4MCfkUL?CULT電機(jī)靜摩擦力矩。采用PWM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是， PWM具有較高的切換頻率，這有助于克服伺服電機(jī)的靜摩擦力矩，與其線性功率放大器相比，功耗低且效率高，因而在伺服系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)運(yùn)用。REFV0V???32 電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片選擇電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用PWM技術(shù)來驅(qū)動(dòng)直流伺服電動(dòng)機(jī)。 模擬電流輸出端，和2UTI有一個(gè)常數(shù)差： 常數(shù)，此常數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)固定基準(zhǔn)電OUTI 12OUTII??壓的滿量程電流。 控制信號(hào)，低電XFRXF平有效，和 一起決定第二級(jí)數(shù)據(jù)鎖存是否有效。 寫信號(hào)ILE11，作為第一級(jí)鎖存信號(hào)，必須和 同時(shí)有效。為高電平時(shí)，選中數(shù)據(jù) 輸入到8位輸入寄存器；BYTE14DII?當(dāng) 為低電平時(shí)，選中數(shù)據(jù) 輸入到4位輸入寄存器；30片選信號(hào)，低電平有效，和輸入鎖存信號(hào) 一起決定第一級(jí)CS 1ILEWR?數(shù)據(jù)鎖存是否有效。所謂直通方式，輸入寄存器和DAC寄存器都接成直通方式，即信號(hào)均有效，數(shù)據(jù)被直接送入數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行數(shù)/ 模轉(zhuǎn)12ILEWRXFE?CS換。所謂雙緩沖方式，就是把DAC1208的兩個(gè)鎖存器都接成受控鎖存方式。所謂的單緩沖方式就是使DAC1208的兩個(gè)輸入寄存器中有一個(gè)處于直通方式，而另一個(gè)處于受控的鎖存方式。 圖38 DAC1208的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖39 DAC1208的引腳圖DAC1208內(nèi)部對(duì)輸入數(shù)據(jù)具有兩級(jí)緩存：8位輸入寄存器、4位輸入寄存器和12位DAC寄存器，這三個(gè)寄存器可以分別選通。1/2LSB時(shí)所需要的時(shí)間，當(dāng)輸出的模擬量為電流時(shí)，這個(gè)時(shí)間很短。???????線性度 指 DAC 的實(shí)際轉(zhuǎn)換特性曲線和理想直線之間的最大偏移差。??????轉(zhuǎn)換精度 以最大的靜態(tài)轉(zhuǎn)換誤差的形式給出。分辨率 指最小輸出電壓與最大輸出電壓之比。 30AT89C5174HC388259AU0UU主從U48259A圖37 8259A的級(jí)聯(lián) 數(shù)摸轉(zhuǎn)換器的選擇 將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量的器件稱為數(shù)/模轉(zhuǎn)換器 (digitalanalog converter),簡稱為DAC。在8259A 的主從式級(jí)SPESPEN聯(lián)方式中，中斷的優(yōu)先級(jí)設(shè)置類似于單片機(jī)的情況。主片的 接高電平。本次設(shè)計(jì)采用兩片8259A進(jìn)行級(jí)聯(lián)：主片的 引腳連接從片的中斷請(qǐng)求2IRINT，如果某一個(gè)引腳下面沒有連接從片，則可以直接連接外部中斷請(qǐng)求；而主片、從片的中斷響應(yīng)信號(hào) 和數(shù)據(jù)信號(hào) 互相連在一起。它有兩個(gè)用處：當(dāng)作為SPEN輸入時(shí)，用來決定本片8259A是主片還是從片。在采用主從式級(jí)聯(lián)的多片8259A20的系統(tǒng)中，主從片的 對(duì)應(yīng)連接在一起。0A：接收設(shè)備的中斷請(qǐng)求。：片選信號(hào)，低電平有效。INTA圖36 8259A引腳圖 ：讀信號(hào)，低電平有效，通知8259ARD將某個(gè)寄存器的內(nèi)容送到數(shù)據(jù)總線上。INT：中斷請(qǐng)求，和 CPU的INTR引腳相連，用來向CPU提出中斷請(qǐng)求。每一個(gè) 8259A 芯片都能直接管理 8 級(jí)中斷，最多可以用 9 片 8259A 芯片級(jí)連，由其構(gòu)成級(jí)連機(jī)構(gòu)可以管理 64 級(jí)中斷。 8259A 作為一種可編程中斷控制器，是一種集成芯片。 中斷的擴(kuò)展AT89C51 單片機(jī)是使用兩個(gè)級(jí)聯(lián)的8259A 中斷控制器來控制中斷的。在中斷服務(wù)程序中,這四個(gè)計(jì)數(shù)器分別對(duì)兩臺(tái)伺服電機(jī)的正/ 反脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),所得到的計(jì)數(shù)值減掉上一次的計(jì)數(shù)值,就可以得到在這一時(shí)間周期內(nèi)的各路脈沖數(shù)。3U6芯片中計(jì)數(shù)器0和計(jì)數(shù)器1用于左輪電機(jī)正反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)，并處于工作方式3。8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖34所示；引腳如圖35所示。8253可編程定時(shí)器／計(jì)數(shù)器可由軟件設(shè)定定時(shí)與計(jì)數(shù)功能，設(shè)定后與CPU并行工作，不占用CPU時(shí)間，功能強(qiáng)，使用靈活。本系統(tǒng)中使用了兩塊8253計(jì)數(shù)器,每塊芯片具有三個(gè)2816 位計(jì)數(shù)器。編碼器的脈沖輸出為差動(dòng)形式,鑒向電路接收差動(dòng)形式的脈沖信號(hào),鑒向后輸入到8253計(jì)數(shù)器。其電路圖見圖33中的(a)所示。安裝在電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸上的數(shù)字編碼器在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠產(chǎn)生相位相差 90 度的兩路脈沖信號(hào)，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向可以由鑒向電路對(duì)此兩路脈沖進(jìn)行鑒向后獲得，其原理如圖 32 所示。連接在電機(jī)上的數(shù)字編碼器在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出的脈沖信號(hào)，經(jīng)過自行設(shè)計(jì)和制作的脈沖鑒向電路，可以得到電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向；來自鑒向電路的正反方向的脈沖信號(hào)進(jìn)入到兩塊8253 計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，以獲得電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和位移；經(jīng)過在 AT89C51 單片機(jī)上運(yùn)行的各種控制程序的適當(dāng)運(yùn)算以后，輸出的控制量經(jīng)過兩塊 DAC1208 轉(zhuǎn)換器變成模擬量，輸出到兩塊 UC3637 直流電動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)制器，通過 H 橋開關(guān)放大器，作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度或者力矩給定，從而控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，使整個(gè)AGV 自動(dòng)導(dǎo)引小車能夠完成所設(shè)計(jì)的控制任務(wù)。001CNS??4． 極限轉(zhuǎn)速校核 max12linf?由 查圖 155 ?[5]1f? 查圖 156 [5]2f代入 max190minnr??? 滿足要求。1． 由上述給定條件試選軸承試選 6206 型軸承，查表 1519 [5] （脂潤滑）??lim950innr?2． 按額定動(dòng)載荷計(jì)算由式 61hLP?25對(duì)球軸承 ，3?? ??PrafXFY?由 查表 1519 [5],?由 查表 1519 .. e???[5] rPF 查表 1512 自動(dòng)導(dǎo)引小車 [5] .2Pf代入得 784N? ????故 6206 型軸承能滿足要求。nmax1要求軸承的壽命 ，轉(zhuǎn)速 ，軸承 A 的徑向載荷250hL??；軸承 B N????；軸向載荷為 。1?198N3．按額定靜載荷校核由表 ??50?[5] 0CSP?查表 1514 ，取 []????????? ??24 ?均小于 ，滿足要求。052280CN??要求壽命 ，轉(zhuǎn)速 ，軸承的徑向載荷250hL??，作用在軸上的軸向載荷 。?aF1． 由上述條件試選軸承試選 6004 型軸承，查表 162 [4] ??lim150innr?222． 按額定動(dòng)載荷計(jì)算由式 (248)[4] 601hnLCP??對(duì)球軸承 =3，? (249)??PraPrfXFYf?查表 136 自動(dòng)導(dǎo)引小車 [4] ?代入得 ? ???故 6004 型軸承能滿足要求。 由式（155） 得[4] (2????2 22 MPaW????????47)其中， 為折合系數(shù)，取 = 為軸的抗彎截面系數(shù)，由表 154 得[4] ????2 23 3 3btdt m???????? 選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表 151 查得 []160MPa??????因此 ，故安全。由靜力平衡方程