硕士学位论文：智能小车运动控制系统研制.pdf

西安科技大学
硕士学位论文
智能小车运动控制系统研制
姓名:董刚
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:杜京义
20090429
摘要论文题目:专业:硕士生:指导教师:智能小车运动控制系统研制控制理论与控制工程董刚杜京义关键词:移动机器人;模糊控制;嵌入式操作系统;运动控制系统研究类型:应用研究本文主要完成了智能小车运动控制系统的研制。在小车的硬件设计中,将两台直流电机设计在两主动轮上,采用了两轮差动控制的方法。以:诵拇罱酥悄小车的控制系统的硬件平台,通过光电码盘、防碰开关、超声波传感器等来实现智能小根据智能小车的实际车体,对其进行了运动学的分析并建立了相关的数学模型,为在轨迹控制算法中,推导出了机器人小车行走中主动轮与行走轨迹的位置关系,推导出了机器人小车的实时位置,建立小车的方位数学模型,设计了相应的模糊控制器。过仿真结果说明了在智能小车轨迹控制中模糊控制器的优越性。此外,本文还对机器人小车系统中所需的传感器和控制系统的软硬件进行了详细的分析。谰荻ρг恚治霾⒔⒅悄苄〕档穆悴煌枨蟮亩嘀挚刂颇P停J迪最佳控制提供数学模型。孕〕档墓旒8傥侍饨辛搜芯浚谀:刂圃硎迪至酥悄苄〕档墓旒8踪,并通过仿真与传统刂谱隽硕员取杓屏酥悄苄〕悼刂葡低常兄屏艘訟微处理器为核心的智能小车运动控制硬件平台。A舜颪车控制的实时性要求,在辖辛薼/.的移植,使用嵌入式操作系统实现了控制软件的开发。车的多种功能。优化对智能小车的控制奠定了理论基础。针对小车的轨迹控制,分别使用了模糊控制器和传统刂破鹘蠱抡妫针对智能小车运动控制系统,本论文的主要工作内容如下:
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学位论文作者签名:钢西要料技大学学位论文作者签名:毒豇叫如口罗年午月郋日期::生。誊文学位论文独创性说明学位论文知识产权声明书本人郑重声明:所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。尽我所知,除了文中加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解学校有关保护知识产权的规定,即:研究生在校攻读学位期问论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。保密论文待解密后适用本声明。
髀其它国家对移动机器人的研究与开剔弘!移动机器人的发展现状机器人的应用越来越广泛,几乎渗透到所有领域。机器人的发展体现了一个的高低,现代机器人从其诞生到现在,己经发展到了第三代【俊第一代机器人是示教再现型机器人。它们装有记忆存储器,由人将作业的各种操作要求示范给机器人,使之记住操作的程序和要领。当它接到再现命令时,则自主地再现第二代机器人是装有小型计算机和简单传感器的离线编程的工业机器人。它能感知热耍曛昙溲兄瞥隽嗣猄淖灾饕贫魅恕=世纪年代以后,人们的研究方向逐渐转移到了面向实际应用的室内移动机器人的研美国国防高级研究计划局帕⑾睿贫说孛嫖奕俗髡狡教ǖ恼铰约苹从此,在全世界掀开了全面研究室外移动机器人的序幕,如摹罢铰约扑慊奔学术角度研究室外机器人的体系结构和信息处理,并建立实验系统进行验证。虽然由于进入年代,随着技术的进步,移动机器人开始在更现实的基础上,开拓各个应用领域,向实用化进军。美国研制的火星探测机器人索杰那于年登上火星,这一事件向全世界进行了报道。为了在火星上进行长距离探险,又开始了新一代样机的研制,命名为,并在难胰芰魃虾透煽莸暮采辖辛顺晒Φ氖笛椤5国研制了一种轮椅机器人,并在乌尔姆市中心车站的客流高峰期的环境和年汉诺威工业商品博览会的展览大厅环境中进行了实地现场表演。该轮椅机器人在公共场所拥示教的动作。外界信息和进行“思维”,比第一代机器人更灵活、更能适应环境变化的需要。第三代是智能机器人。智能机器人是“具有感知、思维和动作的机器”。它装有多种传感器,能识别作业环境,能自主决策,具有人类大脑的部分功能,且动作灵活,是人工智能技术发展到高级阶段的产物。移动机器人的研究始于年代末期,斯坦福研究院腘虲究,并逐步形成了自主式移动机器人概念。划中的自主地面车辆苹一茉床恐贫┑奈F甑幕魅撕智能系统计划约昂罄吹目占浠魅思苹蝗毡就ú∽橹的极限环境下作业的机器人计划;欧洲尤里卡中的机器人计划等。