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水煤浆是一种可以代替石油的新型燃料,在世界石油短缺的今天,水煤浆生产发展迅速。由于水煤浆在储运的过程中容易产生沉淀,本课题组研究出搅拌移动机器人,防止沉淀的产生。本文论述的主要是工作在水煤浆环境中该机器人的智能控制。在机器人偏离出规划轨迹时能准确地返回到规划的轨迹上。能自主地完成局部路径的规划。
机器人控制问题最直接的就是如何控制电机,本课题选择PMAC卡控制。论文中阐述了PMAC卡的初始化设置、控制程序的编写、编程注意事项等。根据本课题定位准确程度一误差在(0cm-20cm);机器人很难建立精确的数学模型;仿照人的驾驶经验,人在驾驶车的过程就是模糊控制的过程,例如控制转弯的大小就是模糊推倒的过程;并根据模糊控制的特点一不需要建立数学模型。控制器选择自适应模糊控制器,它能适应环境参数变化控制机器人。论文中详细说明自适应模糊控制器的建立思想、建立过程。通过软件模拟机器人的工作环境、用数学模型推导位姿信息,验证模糊控制器的设计是合理的。最后通过实验验证本套方案是可行的,机器人在由于打滑或别的原因偏离出规划轨迹时,能准确地控制它返回到原来的轨迹进行行驶。
本论文又提出另一种控制的方案,采用PLC进行通信和控制,比上种方式提高了性价比,使系统复杂程度降低,结构简单而小型化。
采PLC做主站,用地址轮询表的方式同各从站进行通信来获取定位信息。定位算法根据PLC的运行特点,采用超声波定位和理论计算相结合的方式,用二分法取优,获得准确的定位信息。简单实用、执行程序时间短。控制算法仍保持前套方案不变。为了让机器人连续平稳的运行,电机控制采用先停止前一步再匀加速或匀减速到本步所规定的脉冲发射频率。由于机器人在水煤浆中工作,人很难参与控制,论文最后又提出用无线通信对机器人进行必要的控制。可见,这是智能和无线的完美结合。真正达到好像由人来直接驾驶最好程度。这对将来远程控制是一个很好的铺垫。本方案模拟实验已经成功。