轮式移动机器人控制系统设计

《轮式移动机器人控制系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要论文题目：轮式移动机器人控制系统设计学科名称：机械电子工程硕士生：李引魁签名：尘蓟盟指导教师：黄玉美教授签名：益乙差．本文以研究所自主开发的轮式移动机器人为研究对象，从工程应用的实际需要出发，利用计算机控制技术、传感器检测技术和信号处理技术，对轮式移动机器人在实际工程中的应用、运动学建模、计算机控制系统的组成和开发、信号的检测与处理等内容进行了较为深入的分析和研究。主要包括以下内容：1)针对两轮差速转向轮式移动机器人进行运动学建模，为后续的运动控制建立基础。2)研究了轮式移动机器人传感器、计算机控制系统的组成，开发了PC／104嵌入工控机与PMAC2A．

2、PC／104运动控制卡相结合的组合系统，使嵌入式工控机负责外围器件的扩展，运动控制卡负运动控制部分。两控制部分并行运行，从而提高了系统快速性。3)分别采用防脉冲均值滤波、中值滤波、自适应滤波算法对陀螺仪进行数字信号处理，综合比较，得出自适应滤波算法对陀螺仪信号滤波效果最好，有效抑制了检测信号中存在的白噪声，提高了传感器的精度。4)对电子罗盘进行参数如何设置进行了分析。对电子罗盘进行了标定实验，通过标定提高了电子罗盘的精度，并且使电子罗盘具有很好的重复性。分别采用防脉冲均值滤波、中值滤波、自适应滤波算法对电子罗盘进行数字信号滤波处理，实验验证中值滤波对电子罗盘

3、信号滤波效果最好，响应速度快、抗干扰能力强等。5)对轮式移动机器人控制系统进行新的软件设计开发。采用嵌入式操作系统邙／oS—II来进行多任务调度，使得机器人可以在单系统和组合系统之间相互切换，并具有故障报警和排除功能，从而提高了机器人程序的可扩展性，增强了控制系统的鲁棒性和冗余度。关键词：轮式移动机器人，电子罗盘，嵌入式工控机，自适应滤波，嵌入式实时操作系统pc／os—II。论文的研究得到了陕西省教育厅重点研究项目《自主自动导航车开发》的资助。西安理工大学硕士学位论文Title：TheControlSystemDesignningofWheelMobileR

4、obotSpecialty：MechanicalElectronicEngineerAuthor：YinkuiLiSignature：]6垒函＆Tutor：PmIf．YumeiHuangs’gnature：灿矿ABSTRACTTakingtheindependentlydevelopedmobilerobotasstudyingobject，thekinematicsmodelisdeduced，computercontrolsystemisdeveloped，sensormeasuringandsignalprocessingarcinvestigated

5、byexperimentwitllcomputertechnology,sen$ormeasuringtechnologyandsi印alprocessingtechnology．Thefollowingresearchsareincludedinthearticle：(1)Thetheoreticalkinematicsmodelissetupbydeadreckoningtothetwo-wheel-differential-drivingmobilerobot，whichestablishedthebaseforfollowingmovementcon

6、tr01．(2)Theconstructionandintegrationofthesensorsandcomputercontrolsystemareresearched,thecombinationcontrolsystemaredeveloped，whichincludingPC／104embededindustrialcomputerandPMAC2A-PC／104motioncontrolcard．Theextendedperipheriesarebechargedbytheembeddedindustrialcomputer,whilethero

7、botmotionarechargedbythemotioncontrolcard．Bothofcontrolsystemalerunningatthesametime，SOtherapidnessoftherobotaredeveloped．(3)TheAnti-pusleAverageFilter,MedianFilter,AdaptiveFilteraleusedtoprocessthesignalofthegyroscope，thoughthecomparison，theAdaptiveFilteristhebetteffilter．TheWhite

8、noiseisdecreasedandtheprec