跨步机构等高步态直流电机调速控制的研究
摘要 | 第4-5页 |
Abstract | 第5页 |
第1章 绪论 | 第9-15页 |
1.1 课题背景与研究意义 | 第9-10页 |
1.1.1 问题的提出 | 第9页 |
1.1.2 选题意义及应用前景 | 第9-10页 |
1.2 国内外研究现状 | 第10-13页 |
1.2.1 国内外智能化跨步机构的研究现状 | 第10-13页 |
1.2.2 国内外电机控制的研究现状 | 第13页 |
1.3 本课题研究的主要内容 | 第13-15页 |
第2章 跨步机构机械结构及电机调速分析 | 第15-23页 |
2.1 机械结构介绍 | 第15-16页 |
2.2 跨步机构的运动学建模 | 第16-19页 |
2.2.1 正运动学求解 | 第17-18页 |
2.2.2 逆运动学求解 | 第18-19页 |
2.3 跨步机构的电机调速分析 | 第19-22页 |
2.3.1 电机型号的选取 | 第19页 |
2.3.2 直流电机的调速原理 | 第19-20页 |
2.3.3 直流电机的PWM调速方式 | 第20-21页 |
2.3.4 直流电机的SPWM调速方式 | 第21-22页 |
2.3.5 单片机实现PWM调速的方法 | 第22页 |
2.4 本章小结 | 第22-23页 |
第3章 跨步机构等高步态规划及稳定性分析 | 第23-35页 |
3.1 人类运动步态描述 | 第23-25页 |
3.1.1 基本概念 | 第23-24页 |
3.1.2 人类运动步态 | 第24-25页 |
3.2 跨步机构运动步态描述 | 第25-28页 |
3.2.1 静稳定跨步的含义 | 第25页 |
3.2.2 运动步态的规划方法 | 第25-26页 |
3.2.3 跨步机构步态参数及约束条件 | 第26-27页 |
3.2.4 期望的运动步态 | 第27-28页 |
3.3 跨步机构等高步态运动稳定性分析 | 第28-32页 |
3.3.1 重心稳定性判据 | 第28页 |
3.3.2 ZMP稳定性判据 | 第28-30页 |
3.3.3 ZMP坐标的计算 | 第30-32页 |
3.4 跨步机构步态仿真与讨论 | 第32-34页 |
3.4.1 机构步态可行性分析 | 第33页 |
3.4.2 机构步态稳定性分析 | 第33-34页 |
3.5 本章小结 | 第34-35页 |
第4章 跨步机构调速控制系统硬件设计与实现 | 第35-47页 |
4.1 调速控制系统的总体结构 | 第35-36页 |
4.2 控制芯片的选择 | 第36-37页 |
4.2.1 对控制芯片的要求 | 第36-37页 |
4.2.2 控制芯片的选择方案 | 第37页 |
4.3 电机调速控制 | 第37-40页 |
4.3.1 驱动芯片的选择 | 第37-39页 |
4.3.2 测速传感器的选择 | 第39-40页 |
4.4 脚部压力测量系统 | 第40-42页 |
4.4.1 脚部传感器测量原理 | 第40页 |
4.4.2 传感器的选择 | 第40-42页 |
4.4.3 压力测量电路设计 | 第42页 |
4.5 超声波测距系统 | 第42-44页 |
4.6 系统电源模块 | 第44-45页 |
4.7 本章小结 | 第45-47页 |
第5章 跨步机构调速控制系统软件设计与实现 | 第47-53页 |
5.1 程序开发环境Keil | 第47页 |
5.2 控制系统软件整体设计 | 第47-48页 |
5.3 控制系统主程序设计 | 第48-49页 |
5.4 主要功能模块软件设计 | 第49-51页 |
5.4.1 直流电机驱动模块的软件设计 | 第49-50页 |
5.4.2 脚部压力测量模块的软件设计 | 第50页 |
5.4.3 超声波测距模块的软件设计 | 第50-51页 |
5.5 本章小结 | 第51-53页 |
第6章 电机调速算法设计与实验仿真 | 第53-67页 |
6.1 直流电机的数学模型 | 第53-54页 |
6.2 常规PID算法 | 第54-55页 |
6.3 模糊PID控制算法 | 第55-59页 |
6.3.1 模糊PID的基本理论 | 第55-56页 |
6.3.2 模糊PID控制器的结构 | 第56页 |
6.3.3 变量模糊化和隶属函数的确定 | 第56-57页 |
6.3.4 变量模糊控制规则 | 第57-59页 |
6.3.5 模糊推理和模糊判决 | 第59页 |
6.4 系统仿真实验与分析 | 第59-65页 |
6.4.1 系统仿真平台介绍 | 第59页 |
6.4.2 模糊PID控制仿真系统建立 | 第59-61页 |
6.4.3 仿真结果比较与分析 | 第61-65页 |
6.5 本章小结 | 第65-67页 |
结论 | 第67-69页 |
附录 | 第69-75页 |
参考文献 | 第75-81页 |
攻读硕士学位期间所发表的论文 | 第81-83页 |
致谢 | 第83页 |