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驾驶机器人控制系统的国内外研究现状

时间:2020-12-17 20:54来源:毕业论文
对于驾驶机器人控制系统研究也很多,发展初期,主要有利用空气和油的压力作动力的气压伺服和液压伺服来控制电机。这类伺服系统的结构简单,易于实现大功率直线伺服驱动,但是

对于驾驶机器人控制系统研究也很多,发展初期,主要有利用空气和油的压力作动力的气压伺服和液压伺服来控制电机。这类伺服系统的结构简单,易于实现大功率直线伺服驱动,但是使用维护不方便,噪声比较大,难以实现系统的远程控制。伺服技术发展中期,利用小惯量直流电机开发出直流伺服系统,由于其控制灵活,方便简单,而且体积小,使电器伺服技术得到快速的推广。但是此时的电器伺服系统的性能的提高受到了伺服放大器的限制。60946

进入七十年代后,随着大功率的电子器件的出现,伺服放大器性能有了很大的提高,伺服控制性能得到明显改善,直流伺服系统逐渐占据统治地位。直流伺服系统中转矩和电流呈线性关系,系统设计较为简单,且响应快,能得到大的瞬间转矩,但直流伺服电机存在着需要较多维护、转子发热影响精度、换向器运行火花限制应用环境等缺点。80 年代后,由于交流(AC)伺服电机的材料、结构、控制理论和方法均有突破性的进展,特别是随着高频率大功率的电力电子器件和和高性能的微处理器的出现,使交流伺服系统的最大优点是交流伺服电机的结构简单、性能可靠、维护方便、体积小、速度高,使得一直因为数学模型的多变量、强耦合、非线性等特点而不易控制的交流伺服系统迅速发展。

从控制信号的形式来分,交流伺服系统可以分为模拟控制和数字控制两种论文网。但由于模拟控制存在着系统调整困难,模拟器件容易产生温漂,计算能力差等缺点,同时随着微电子技术和集成制造工艺的提高,数字控制交流伺服系统成为主流和发展方向。

伺服系统的计算机控制发展迅速。适用于伺服系统控制的微机主要有微处理器、单片机、数字信号处理器。为了满足实际需要,微处理器、单片机和数字信号处理器都沿着提高集成度、增加位数、加快速度、增强数据处理能力、扩展功能和降低成本的方向发展。目前,由于单片机的运算处理速度仍然满足不了系统对电流控制提出的快速性要求,应用单片机实现高性能交流伺服系统的全数字控制仍然比较困难。而能够真正实现交流伺服系统电流环的高性能数字控制的是数字信号处理器(DSP) 。DSP 的最大特点是运算速度快,比目前 16/32 位微处理器和单片机的运算速度至少高出一个数量级,因此能够很好的满足电流环的高要求,构成全数字交流伺服系统。其控制作用可以完全由软件实施,这样有利于提高系统的可靠性并降低系统造价,并且有利于采用先进的控制方法以获取更高的控制性能。由微机控制的交流伺服系统的性能随着微机本身性能的改善不断提高。在目前用于交流伺服系统的三种微机中,DSP 以其卓越的速度优势,在交流伺服系统的数字控制中显得尤为突出。它能够实现交流伺服系统全数字控制,是高性能数字交流伺服系统发展的趋势[5]。

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