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《山东大学》 2011年
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AWID/AWIS高速高机动平台控制系统研究与实现

张翼飞  
【摘要】:本文来源于国家863计划:智能AWID/AWIS高速高机动移动机器人平台研制。AWID/AWIS (All Wheels Independent Driving All Wheels Independent Steering)高速高机动平台是一种新型机器人移动平台,能够实现全轮独立驱动和独立转向。具有AWID/AWIS特性的运动平台有更多、更灵活的驱动和转向组合,能够提供更多的运动模式(如横向移动、原地转向等)。AWID/AWIS高速高机动平台控制系统是实现平台的基本运动功能和远程操作能力的基础。 本文以AWID/AWIS高速高机动移动平台为研究对象,设计了移动平台的控制系统。在此基础上,将自抗扰控制技术应用于AWID/AWIS高速高机动平台运动控制中,取得了良好的控制效果。具体工作如下: 首先,分析了AWID/AWIS高速高机动平台控制系统体系结构,将系统划分为远程控制系统、规划级和执行级三个层次,介绍了各个层次的功能,对其中的平台远程控制系统和规划级主控系统的硬件部分进行设计,并测试了平台远程控制系统和规划级主控系统之间无线通讯系统的可靠性。 其次,分析了平台远程控制系统、规划级主控系统的软件功能结构,完成了平台远程控制系统软件命令采集模块、状态显示模块、无线通讯模块;规划级主控系统软件CAN通讯模块、姿态测量模块、GPS模块、无线通讯模块和算法模块的设计。研究了平台远程控制系统、规划级主控系统软件的实现问题,应用情况表明规划级主控系统可以满足实时控制的要求。 然后,在AWID/AWIS高速高机动平台运动学/动力学模型的基础上,将自抗扰控制技术应用于AWID/AWIS高速高机动平台运动控制,完成了自抗扰控制器设计和参数调整,进行了纵向速度和航向的控制实验,实验结果表明了自抗扰控制技术能够取得理想的控制效果,为解决高速机器人平台运动控制问题提供了一种新方法。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP273

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