智能轮式机器人平台软硬件设计和系统控制

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智能轮式机器人平台软硬件设计和系统控制

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智能轮式机器人平台软硬件设计和系统控制

论文目录
摘要	第1-4页
ABSTRACT	第4-9页
1 绪论	第9-15页
1.1 课题研究的目的和意义	第9-10页
1.2 简述国内外研究现状和发展趋势	第10-11页
1.2.1 国内研究现状	第10页
1.2.2 国外研究现状	第10-11页
1.2.3 发展趋势	第11页
1.3 智能轮式机器人的应用	第11-12页
1.4 重点研究内容	第12-15页
2 硬件电路设计	第15-33页
2.1 机械结构说明	第15-16页
2.2 硬件电路总体设计	第16-17页
2.3 控制核心设计	第17页
2.4 三相无刷直流电机驱动模块电路设计	第17-24页
2.4.1 概念说明	第17-18页
2.4.2 驱动源和动力源选择	第18页
2.4.3 功率开关管选型	第18-19页
2.4.4 自举电容容值确定	第19-21页
2.4.5 电机电流检测电路设计	第21-23页
2.4.6 电平转换电路设计	第23-24页
2.5 加速度计和陀螺仪	第24-26页
2.6 超声波测距传感器	第26-27页
2.7 无线通讯模块	第27页
2.8 稳压模块设计	第27-29页
2.8.1 集成稳压模块的选择	第28页
2.8.2 稳压电路	第28-29页
2.8.3 电源电压检测电路	第29页
2.9 硬件电路的抗干扰处理	第29-30页
2.10 小结	第30-33页
3 软件结构设计	第33-39页
3.1 开发软件和操作系统	第33-34页
3.1.1 MDKv5.14软件	第33页
3.1.2 rt-thread操作系统	第33-34页
3.2 软件总体结构	第34-35页
3.3 设备调用层的软件结构	第35-36页
3.4 驱动设备的实现	第36-37页
3.5 软件抗干扰技术的研究	第37-38页
3.5.1 指令冗余技术	第37页
3.5.2 软件陷进技术	第37页
3.5.3 看门狗技术	第37-38页
3.6 小结	第38-39页
4 三相无刷直流电机驱动算法	第39-47页
4.1 三相无刷直流电机驱动原理	第39-41页
4.1.1 无刷电机驱动基本原理	第39页
4.1.2 换向功能	第39-40页
4.1.3 三相电机工作原理	第40-41页
4.2 电机驱动算法	第41-43页
4.2.1 电机状态划分	第41-42页
4.2.2 命令模式引入	第42-43页
4.2.3 电机换向	第43页
4.3 PID调速算法	第43-45页
4.3.1 PID算法	第43-44页
4.3.2 PID算法的实现	第44-45页
4.4 电机控制的软件结构	第45-46页
4.5 小结	第46-47页
5 两轮自平衡功能的实现	第47-53页
5.1 两轮自平衡模型建立	第47-48页
5.2 角度与角速度测量	第48-49页
5.2.1 角度的计算	第48-49页
5.2.2 卡尔曼滤波算法	第49页
5.3 两轮自平衡的实现	第49-52页
5.3.1 速度控制	第50-51页
5.3.2 方向控制	第51-52页
5.4 两轮自平衡模式程序设计	第52页
5.5 小结	第52-53页
6 实验与分析	第53-63页
6.1 实验准备工作	第53-54页
6.1.1 模拟实验场地布置	第53页
6.1.2 软件调试	第53-54页
6.2 各项参数确定	第54-58页
6.2.1 rt-thread操作系统中的FINSH组件	第54-55页
6.2.2 电机PID参数确定	第55页
6.2.3 卡尔曼滤波参数整定	第55-56页
6.2.4 两轮自平衡参数确定	第56-57页
6.2.5 实验流程	第57-58页
6.3 智能轮式机器人平台实验	第58-62页
6.3.1 PID调速实验	第58页
6.3.2 三相直流电机驱动算法实验及其分析	第58-59页
6.3.3 卡尔曼滤波实验	第59-61页
6.3.4 两轮自平衡的实验	第61-62页
6.4 小结	第62-63页
7 总结与展望	第63-65页
7.1 本文工作总结	第63页
7.2 未来研究方向展望	第63-65页
致谢	第65-67页
参考文献	第67-71页
附录	第71-87页
A. 轮式机器人电路原理图	第71-74页
B. 轮式机器人机械结构	第74-76页
C. 轮式机器人平台上下位机通讯协议	第76-79页
D. 轮式机器人各模块接线表	第79-83页
E. 其它表格	第83-84页
F. 相关算法程序	第84-87页

本篇论文共87页，点击这进入下载页面。

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