【摘要】：隨著電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、人工智能的發(fā)展,可移動(dòng)式設(shè)備的需求量激增,應(yīng)用領(lǐng)域從最初的加工制造向救援、探索、建筑、服務(wù)、醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)展,對(duì)其移動(dòng)的靈活性要求也不斷增加,為了在一些復(fù)雜的環(huán)境下工作,研究能夠靈活轉(zhuǎn)向的移動(dòng)底盤和探測(cè)車輛具有重要意義。本文以全電動(dòng)四輪移動(dòng)小車為對(duì)象,對(duì)移動(dòng)小車進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)角控制和輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速控制。首先,分析移動(dòng)小車各種結(jié)構(gòu)方案,對(duì)小車進(jìn)行整體方案設(shè)計(jì)。在滿足小車能夠四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向、獨(dú)立驅(qū)動(dòng)功能的前提下,對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì),簡(jiǎn)化部件的結(jié)構(gòu),并在實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)物小車組裝和調(diào)試。其次,對(duì)四輪移動(dòng)平臺(tái)小車進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,在四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,分析小車前后輪同向轉(zhuǎn)向、反向轉(zhuǎn)向,原地轉(zhuǎn)向等工況,計(jì)算各物理量之間的關(guān)系。然后,對(duì)有刷直流轉(zhuǎn)向電機(jī)和無刷直流輪轂電機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,求出輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速控制的傳遞函數(shù),運(yùn)用螢火蟲算法對(duì)輪轂電機(jī)PID控制器參數(shù)進(jìn)行整定,求出其三個(gè)參數(shù)的最優(yōu)解,帶入SIMULINK模型中,仿真出電機(jī)在不同目標(biāo)轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)速響應(yīng)圖,并根據(jù)小車橫向、斜向和直線行駛的運(yùn)行狀態(tài),提出小車整車控制策略。最后,對(duì)控制系統(tǒng)的硬件部分作出闡述,并以此為基礎(chǔ),對(duì)開發(fā)環(huán)境CCS6.0、開發(fā)過程和程序設(shè)計(jì)思路作出敘述,對(duì)電機(jī)控制方案作出規(guī)劃設(shè)計(jì),搭建小車1/4直流轉(zhuǎn)向電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和小車1/4輪轂電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),分別進(jìn)行直流轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)角控制和輪轂電機(jī)調(diào)速控制實(shí)驗(yàn),觀測(cè)控制過程中的相關(guān)信號(hào)波形曲線,給出評(píng)價(jià)結(jié)論。
【學(xué)位授予單位】：安徽工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH122
【圖文】：

全方位移動(dòng)車輛中，由四個(gè)直流轉(zhuǎn)向電機(jī)控制四個(gè)車輪轉(zhuǎn)向，機(jī)復(fù)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)小車行駛，可以實(shí)現(xiàn)小車全方位移動(dòng)，行駛方式外的研究現(xiàn)狀式機(jī)器人底座結(jié)構(gòu)機(jī)器人按其底座結(jié)構(gòu)特征可分以下形式。腿式 仿人行機(jī)器人，可用于服務(wù)業(yè)，可以適應(yīng)較為復(fù)雜的路面但是控制系統(tǒng)很復(fù)雜,如 ASIMO。載物型腿型機(jī)器人，如美軍的 快速奔跑，也可在山路上越障行走，適應(yīng)力強(qiáng)，配合軍隊(duì)作戰(zhàn)計(jì)算機(jī)可據(jù)外部因素，調(diào)整姿態(tài)動(dòng)作。

圖 1-2-9 四 Mecanum 輪小車 Corp 公司研制一種底盤，如下圖，可以實(shí)現(xiàn)小輪地磨損。圖 1-2-10 概念底盤分析了 3 萬向輪機(jī)構(gòu)的全方位移動(dòng)平臺(tái)，并器的設(shè)計(jì)提供依據(jù)[4]。繼續(xù)對(duì)由 3 個(gè)萬向輪作為驅(qū)動(dòng)輪的移動(dòng)平臺(tái)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 唐少虎;劉小明;;一種改進(jìn)的自適應(yīng)步長(zhǎng)的人工螢火蟲算法[J];智能系統(tǒng)學(xué)報(bào);2015年03期

2 何寶泉;劉濤;;基于模糊PID算法的直流電機(jī)控制系統(tǒng)研究[J];科技資訊;2014年19期

3 司躍元;趙新華;侍才洪;張西正;陳煒;;輪履復(fù)合機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2013年07期

4 孫棣華;李碩;崔明月;廖孝勇;何偉;;輪式移動(dòng)機(jī)器人智能變結(jié)構(gòu)控制算法研究[J];控制工程;2013年03期

5 Zhi Liu;Bai-Fen Liu;;Robust Control Strategy for the Speed Control of Brushless DC Motor[J];Journal of Harbin Institute of Technology;2013年02期

6 向丹;遲永濱;李武波;楊勇;;電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略及其仿真研究[J];控制工程;2013年02期

7 孫權(quán);;永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的影響[J];微特電機(jī);2012年05期

8 夏長(zhǎng)亮;方紅偉;;永磁無刷直流電機(jī)及其控制[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2012年03期

9 李永紅;陳家斌;趙圣飛;岳鳳英;;Position detection of BLDC rotor based on adaptive wavelet neural network[J];Journal of Measurement Science and Instrumentation;2012年01期

10 喬維德;;基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無刷直流電機(jī)位置伺服控制[J];電工電氣;2009年09期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 汪小林;四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車車身穩(wěn)定控制策略研究[D];電子科技大學(xué);2013年

2 王巍;無刷直流電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];青島大學(xué);2012年

3 王超;無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制[D];中南大學(xué);2011年

4 舒暢;服務(wù)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];浙江大學(xué);2010年

5 孫金寶;基于DSP的無位置傳感器BLDCM驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];山東大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2714955