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针对四轮驱移动机器人对多电机控制和实时性的要求，提出了基于嵌入式系统设计的机器人控制器和分层控制方案；以ARM9核心处理器S3C2410作为主处理器进行速度检测、控制运算和通信等任务，以CPLD芯片EMP240作为辅处理器实现多电机控制；在监控主机上运行应用反步方法设计的运动学控制器，在嵌入式控制器上运行速度预测控制器，分层控制以提高系统到实时性；仿真和实验结果表明，所设计的控制器和控制方案是有效的，达到了预期效果。