一种爬楼助行装置控制系统的设计与实现
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第8-9页 |
| 1.2 助行装置国内外研究现状 | 第9-12页 |
| 1.2.1 履带式 | 第9-10页 |
| 1.2.2 轮组式 | 第10页 |
| 1.2.3 腿式 | 第10-11页 |
| 1.2.4 复合式 | 第11-12页 |
| 1.3 助行装置控制系统研究现状及展望 | 第12页 |
| 1.4 本文的研究内容与结构安排 | 第12-14页 |
| 2 助行装置控制系统总体方案设计 | 第14-24页 |
| 2.1 机械结构及工作原理分析 | 第14-15页 |
| 2.1.1 机械结构分析 | 第14页 |
| 2.1.2 爬楼原理分析 | 第14-15页 |
| 2.2 控制系统总体设计方案 | 第15-17页 |
| 2.2.1 总体设计方案 | 第15-16页 |
| 2.2.2 爬楼驱动系统软件设计方案 | 第16-17页 |
| 2.3 传感器选型 | 第17-18页 |
| 2.3.1 倾角传感器 | 第17-18页 |
| 2.3.2 测距传感器 | 第18页 |
| 2.4 助行装置爬楼驱动电机速度给定曲线设计 | 第18-23页 |
| 2.4.1 某载人装置速度曲线分析 | 第19-20页 |
| 2.4.2 爬楼驱动电机速度给定曲线设计 | 第20-23页 |
| 2.5 本章小结 | 第23-24页 |
| 3 助行装置爬楼驱动系统控制器设计与仿真 | 第24-42页 |
| 3.1 爬楼驱动系统数学模型建立 | 第24-25页 |
| 3.2 模糊PID控制简介 | 第25-26页 |
| 3.3 模糊PID控制器设计 | 第26-31页 |
| 3.3.1 模糊PID控制器结构确定 | 第26-27页 |
| 3.3.2 变量模糊化及隶属度函数确定 | 第27-28页 |
| 3.3.3 模糊PID控制器控制规则设计 | 第28-30页 |
| 3.3.4 量化因子和比例因子确定 | 第30页 |
| 3.3.5 模糊决策和反模糊化 | 第30-31页 |
| 3.4 爬楼驱动系统仿真模型搭建 | 第31-36页 |
| 3.4.1 电机本体模块和逆变电路模块 | 第32-33页 |
| 3.4.2 逻辑换相模块 | 第33-34页 |
| 3.4.3 电流计算模块 | 第34-35页 |
| 3.4.4 电流PI控制器模块 | 第35-36页 |
| 3.4.5 转速模糊PID控制器模块 | 第36页 |
| 3.5 仿真结果分析 | 第36-40页 |
| 3.5.1 空载仿真结果 | 第37-38页 |
| 3.5.2 固定负载仿真结果 | 第38-39页 |
| 3.5.3 可变负载仿真结果 | 第39-40页 |
| 3.6 本章小结 | 第40-42页 |
| 4 助行装置软件系统的设计与实现 | 第42-58页 |
| 4.1 软件系统开发环境简介 | 第42页 |
| 4.2 软件系统总体设计及功能模块划分 | 第42-43页 |
| 4.3 TM320F28335主控制模块设计 | 第43-53页 |
| 4.3.1 主程序 | 第43-44页 |
| 4.3.2 脉冲宽度调制模块 | 第44-45页 |
| 4.3.3 A/D转换模块 | 第45-47页 |
| 4.3.4 台阶高度测量模块 | 第47-49页 |
| 4.3.5 换相与捕获中断模块 | 第49-50页 |
| 4.3.6 转速计算模块 | 第50-51页 |
| 4.3.7 转速电流控制算法模块 | 第51-53页 |
| 4.4 触摸屏人机交互模块 | 第53-56页 |
| 4.4.1 Modbus通信协议及传输方式简介 | 第53-54页 |
| 4.4.2 触摸屏界面编程模块 | 第54页 |
| 4.4.3 从设备串口通信模块 | 第54-56页 |
| 4.5 本章小结 | 第56-58页 |
| 5 实验平台搭建与系统调试 | 第58-70页 |
| 5.1 实验平台搭建 | 第58-59页 |
| 5.2 系统调试 | 第59-68页 |
| 5.2.1 DSP控制器最小系统电路测试 | 第59-60页 |
| 5.2.2 脉宽调制模块测试 | 第60页 |
| 5.2.3 电机及驱动电路测试 | 第60-61页 |
| 5.2.4 触摸屏串口通信测试 | 第61页 |
| 5.2.5 整体联合调试 | 第61-68页 |
| 5.3 本章总结 | 第68-70页 |
| 6 总结和展望 | 第70-72页 |
| 6.1 工作总结 | 第70-71页 |
| 6.2 研究展望 | 第71-72页 |
| 致谢 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 附录 | 第78页 |
