基于DSP的雙足機器人運動控制系統(tǒng)設(shè)計
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4 軟件設(shè)計
運動控制系統(tǒng)軟件設(shè)計的關(guān)鍵是接收到主控計算機傳來的運動控制指令后，電機是否能夠達(dá)到要求的速度和角度，考慮到整個系統(tǒng)運行過程中不可避免的誤差，特別引入補償算法，實現(xiàn)速度和位置雙閉環(huán)PID控制，其具體的控制流程如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/162977.htm
主控計算機根據(jù)步態(tài)規(guī)劃的數(shù)據(jù)，發(fā)出運動指令，生成下一個運動周期各個電機的轉(zhuǎn)動方向和角度等控制參數(shù)，運動控制器接收到新的數(shù)據(jù)之后，PWM控制根據(jù)數(shù)據(jù)計算出占空比信息并生成相應(yīng)的PWM波，進(jìn)而控制電機轉(zhuǎn)動，隨后將電機光電編碼器傳送回的信號轉(zhuǎn)換成關(guān)節(jié)位置和速度等信息，補償控制針對速度和位置誤差采用PID算法進(jìn)行調(diào)節(jié)，計算需要的執(zhí)行量，調(diào)整PWM波形，在每一個運動周期內(nèi)使電機達(dá)到指定的速度，并使運動中的關(guān)節(jié)電機能夠克服機器人重力和外力的影響，保持在設(shè)定的角度。圖5是CCS仿真調(diào)試時，程序運行后在指定的擺動角度下監(jiān)控到的單關(guān)節(jié)電機速度跟蹤曲線，其響應(yīng)時間和穩(wěn)定性基本滿足雙足步行的要求。
5 結(jié)語
介紹了一種基于DSP的無刷直流電機運動控制系統(tǒng)，在控制方案的具體實現(xiàn)過程中，根據(jù)機器人腿部系統(tǒng)的自身特點，將控制器圍繞DSP處理和電機控制電路來分別設(shè)計，這樣既方便設(shè)計和調(diào)試，又增強了系統(tǒng)的靈活性和擴展性。電機驅(qū)動采用速度和位置雙閉環(huán)控制，保證運轉(zhuǎn)精度。經(jīng)測試，系統(tǒng)基本滿足運動控制的要求，為雙足步行規(guī)劃提供了試驗平臺。
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