| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSRTACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3 变电站巡检机器人研究的技术难点 | 第12-13页 |
| 1.4 论文研究的主要内容 | 第13-15页 |
| 第二章 巡检机器人模糊电子差速控制研究 | 第15-27页 |
| 2.1 电子差速特性分析 | 第15页 |
| 2.2 双轮电子差速控制策略 | 第15-22页 |
| 2.2.1 基于转矩的电子差速控制 | 第15-17页 |
| 2.2.2 直流无刷电机控制原理 | 第17-19页 |
| 2.2.3 模糊PID控制原理 | 第19-22页 |
| 2.3 基于模糊PID的电子差速控制系统建模与仿真 | 第22-26页 |
| 2.4 本章小结 | 第26-27页 |
| 第三章 巡检机器人快速路径规划方法研究 | 第27-41页 |
| 3.1 巡检机器人全局最优路径规划分析 | 第27-28页 |
| 3.2 巡检机器人寻迹环境的抽象建模 | 第28-30页 |
| 3.2.1 栅格法 | 第28-29页 |
| 3.2.2 可视图法 | 第29页 |
| 3.2.3 基于可视图法的改进建模方法 | 第29-30页 |
| 3.3 Dijkstra算法与蚁群模型融合的快速路径规划方法 | 第30-36页 |
| 3.3.1 Dijkstra算法简介 | 第30-31页 |
| 3.3.2 蚁群算法简介 | 第31-33页 |
| 3.3.3 Dijkstra算法与蚁群算法融合的MRPP算法 | 第33-36页 |
| 3.4 融合路径规划算法的仿真与分析 | 第36-40页 |
| 3.5 本章小结 | 第40-41页 |
| 第四章 蚁群算法快速硬件实现方法研究 | 第41-58页 |
| 4.1 基于FPGA的蚁群算法硬件设计思想 | 第41-43页 |
| 4.2 各功能模块的设计与实现 | 第43-52页 |
| 4.2.1 信息存储模块 | 第43-47页 |
| 4.2.2 核心控制模块 | 第47-48页 |
| 4.2.3 查找蚁群交换位置集合模块 | 第48页 |
| 4.2.4 蚁群位置选择模块 | 第48-49页 |
| 4.2.5 蚁群位置信息更新模块 | 第49-50页 |
| 4.2.6 蚁群信息素更新模块 | 第50-51页 |
| 4.2.7 蚁群最优路径选择模块 | 第51-52页 |
| 4.3 蚁群算法的VHDL程序设计 | 第52-53页 |
| 4.4 系统仿真验证 | 第53-56页 |
| 4.5 蚁群算法的FPGA实现评价 | 第56-57页 |
| 4.6 本章小结 | 第57-58页 |
| 第五章 巡检机器人运动控制系统实验平台搭建 | 第58-73页 |
| 5.1 FPGA与ARM系统实验平台搭建 | 第58-62页 |
| 5.1.1 FPGA最小系统 | 第59页 |
| 5.1.2 基于ARM的树莓派板卡 | 第59-62页 |
| 5.1.3 FPGA与ARM的功能任务分配 | 第62页 |
| 5.2 巡检机器人驱动电机控制系统设计 | 第62-66页 |
| 5.2.1 STM32控制电路设计 | 第62-63页 |
| 5.2.2 驱动信号隔离与硬件保护电路设计 | 第63页 |
| 5.2.3 驱动信号互锁保护电路设计 | 第63-65页 |
| 5.2.4 电流采集及过流电路设计 | 第65页 |
| 5.2.5 三相半桥功率电路设计 | 第65-66页 |
| 5.3 通信模块设计 | 第66-69页 |
| 5.3.1 FPGA与电机驱动之间的通信 | 第66-67页 |
| 5.3.2 树莓派板卡与上位机的通信 | 第67-68页 |
| 5.3.3 PC与FPGA之间的通信 | 第68-69页 |
| 5.4 上位机单元设计及运动控制实验 | 第69-71页 |
| 5.5 本章小结 | 第71-73页 |
| 第六章 总结与展望 | 第73-75页 |
| 6.1 总结 | 第73页 |
| 6.2 展望 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-80页 |
| 攻读硕士期间主要研究成果 | 第80-81页 |
| 致谢 | 第81页 |
