Любая помощь студенту и школьнику!


Жми! Коллекция готовых работ

Главная | Мой профиль | Выход | RSS

Поиск

Мини-чат

Статистика


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Форма входа

Логин:
Пароль:

Исследование нечеткого управления трехколесным мобильным роботом

Исследование нечеткого управления трехколесным мобильным роботом (500 руб.)

Оглавление

Введение. 3

1.        Обзор мобильных роботов. 6

1.1.        Задачи, решаемые мобильными роботами. 6

1.2.        Особенности управления мобильными роботами. 17

1.2.1.       Устройство управления робота. 17

1.2.2.       Особенности систем управления мобильных роботов. 19

1.2.3.       Особенности управления человеком-оператором средствами передвижения  23

1.2.4.       Направления развития мобильных роботов. 24

1.3.        Выводы.. 27

2.        Моделирование колесного робота. 28

2.1.        Конструкция колесных роботов. 28

2.2.        Кинематическая модель колесного робота. 36

2.3.        Динамическая модель колесного робота. 36

2.4.        Методы управления колесными роботами. 46

2.4.1.       Модель системы управления. 46

2.5.        Выводы.. 57

3.        Управление трехколесным мобильным роботом.. 59

3.1.        Управление при помощи общего регулятора. 59

3.2.        Управление при помощи нечеткого регулятора. 59

3.3.        Вывод. 59

4.        Ааааааа. 60

5.        Техническая реализация трехколесного мобильного робота. 61

5.1.        Выбор датчиков. 61

5.2.        Выбор микропроцессора. 61

 

Основной задачей подвижных роботов является рассматриваемая траекторная задача - перемещение в рабочем пространстве по предписанной траектории. Трасса может быть задана с помощью светоотражающей полосы, кабельной линии, светового луча, определена контуром внешних предметов или введена в систему управления в аналитическом виде.

Главной задачей управления траекторным движением является найти управляющие воздействия и , которые обеспечивают:

·        стабилизацию движения робота относительно кривой, что подразуме­вает асимптотическое устранение отклонения;

·        стабилизацию требуемой ориентации робота по отношению к кривой, или устранение относительной угловой ошибки; поддержание требуемого режима продольного движения робота.

При решении задачи движения колесного робота вдоль заданной траек­тории можно выделить два основных подхода в управлении роботом: про­граммный и траекторный. Первый подход основан на классических принци­пах построения следящих систем, а второй подход предполагает использова­ние методов частичной стабилизации.

Метод программного управления колесным роботом предусматривает построение специального задающего устройства, которое осуществляет гене­рацию параметризованной временем траектории и использование следящей системы, обеспечивающей отработку заданной программы. Наличие задаю­щего устройства и необходимость перестройки программы эталонного дви­жения при изменении характера движения колесного робота и определяют основные недостатки этого метода.

Метод траекторного (контурного) управления колесным роботом ори­ентирован на использование текущих значений отклонений (вычисляемых или измеряемых) от заранее заданной траектории (трассы) и исключает необ­ходимость привлечения генераторов эталонной программы.

В траекторных задачах наиболее важные и очевидные соотношения за­даются аналитическим описанием заданной траектории движения. При этом основная задача системы управления сводится к парированию отклонений от трассы и обеспечению желаемого режима продольного перемещения. Другие ограничения касаются желаемой ориентации робота и колесных моделей, требуемого распределения управляющих воздействий отдельных приводов и т.д. Достаточное число таких ограничительных соотношений позволяет сформулировать корректную задачу автоматического управления и далее спроектировать соответствующий многоканальный регулятор.

Решение задачи проектирования современной системы управления ко­лесным роботом предусматривает наличие адекватной математической моде­ли, которая, с одной стороны, достаточно полно описывает поведение под­вижного механизма в процессе его перемещения в рабочем пространстве, а с другой - пригодна для осуществления процедуры синтеза алгоритмов управ­ления.

Траекторная задача сводится к поддержанию необходимых соотноше­ний переменных многомерного нелинейного объекта управления: нелиней­ных соотношений позиционных переменных, соответствующих описанию траектории движения и некоторых угловых соотношений, определяющих от­носительную ориентацию робота.

Процедура синтеза систем управления подразделяется на два этапа:

·        силомоментное управление, связанное с решением задачи организации движения платформы за счет соответствующих силовых воздействий;

·        решение обратной динамической задачи, состоящей в нахождении аде­кватных действий колесной системы.

Движение колесного робота в пространстве (рис. 2.13) описывается непрерывной траекторией, представленной отрезками гладких кривых S, за­данной уравнением

Первые образцы 8-битового микроконтроллера семейства 68HC11 - одного из наиболее широко используемых в мире электронных устройств - были изготовлены в 1984 году. В настоящее время имеется свыше 60 модификаций микроконтроллеров с множеством опций расположенной на кристалле памяти, периферийных модулей, частоты, напряжений и исполнения корпусов. Фирмой Motorola выпущено свыше 400 миллионов микроконтроллеров 68HC11 и спрос продолжает возрастать. 68HC11 подтолкнул функционирование 8-битовых микроконтроллеров к уровню 16-битов благодаря своим 16-битовым таймеру, аккумулятору и индексным регистрам. 68HC11 была первой архитектурой, предлагающей расположенную на одном кристалле с процессором память типа EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), и первой, объединяющей технологии EPROM и EEPROM на одном кристалле. В ответ на требования потребителей и рынка Motorola продолжает увеличивать степень интеграции, производительность и многосторонность свойств, таких как управление памятью, сопроцессоры, драйверы жидкокристаллических дисплеев, расширенный диапазон рабочего напряжения, режим малого потребления, повышение тактовой частоты и прогрессивное корпусирование.

В отличие от специализированных “заказных” семейств класса CSIC семейство 68HC11 разработано в подразделении AMCU - Advanced Microcontroller Division совместно с Delco Electronics как семейство универсальных высокопроизводительных микроконтроллеров. Ставшая фактически промышленным стандартом архитектура 68HC11 поддерживается наибольшим количеством отладочных средств, свободно распространяемым программным обеспечением и многочисленными примерами применения. Характерная черта семейства 68HC11, принципиально отличающая его от НС05 и НС08 - способность функционировать не только в однокристальном режиме, но и в расширенном (Expanded Mode), когда к микроконтроллеру подключается внешняя память. Есть версии с немультиплексированными шинами адреса и данных, а также версии с расширением адресного пространства до 256К ... 1М с помощью программируемых выборок внешней памяти. В версиях со встроенным математическим сопроцессором 16-битные операции умножения и деления выполняются в 10 раз быстрее, чем это делает сам процессор.

В составе микроконтроллеров 68HC11 имеются модули АЦП, многофункционального таймера, ШИМ и последовательных интерфейсов SPI, SCI. Их наличие позволяет использовать микроконтроллеры семейства 68HC11 для управления электроприводами, однако обоснованность их применения зависит от конкретной ситуации. При этом необходимо удостовериться в невозможности реализации поставленной задачи на однокристальных МК других семейств, в потребности большого объема памяти и вычислительной мощности. Следует также иметь ввиду, что в задачах управления электроприводом, как правило, усложнение алгоритма ведет не только к требованию увеличения быстродействия и памяти, но и к необходимости увеличения разрядности обрабатываемой информации.


Нужен полный текст данного материала? Напиши заявку cendomzn@yandex.ru

Календарь

«  Сентябрь 2020  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930

Рекомендуем:

  • Центральный Дом Знаний
  • Биржа нового фриланса