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基于ARM 的浆果采摘机械手运动控制研究

作者:时间:2009-10-15来源:网络收藏

  2.3 反馈模块设计

  本系统的电机使用光电编码器进行测速。光电编码器具有低惯量、低噪声、高分辨率和高精度等特点,适合于直流电机。将编码器产生的脉冲信号经变换得到电动机速度用于速度反馈形成速度闭环,同时可以对脉冲信号进行计数和运算,从而得到机器手的位置和速度。

  3 系统软件设计

  系统中控制任务的实现由应用程序来完成,应用程序设计的好坏将直接决定整个系统的控制质量和控制效率。为了更好地进行系统调试以及功能扩展,控制系统软件也采用了模块化结构设计。系统主程序主要分为初始化模块和运行模块两大部分。

  3.1 初始化模块

  初始化模块需要完成的工作是:异常向量表定义、堆栈初始化、系统变量初始化、中断系统初始化、I/O 初始化和外围初始化等操作。

  3.2 运行模块

  运行模块通过中断形式进行,包括测速模块、PID控制模块和PWM 波输出模块。主要工作流程为:首先判断是否有新的速度指令,若有,则判断出速度大小和方向,并将其转换成程序中规定的统一形式,以方便进行PID 控制;然后判断是否有新的传感器反馈值,若有,则计算出电机的速度大小,并执行电机的PID 控制程序,接着调用电机驱动程序,改变PWM 占空比,输出PWM 波,实现电机的速度控制。测速模块每隔一定采样时间对光电编码器脉冲进行采样,以得到速度反馈值,运行模块的主要流程如图4 所示。

  4 结束语

  控制系统是浆果机器人系统的一个重要组成部分。 微处理器性能好、功耗低、体积小、移植性较好。以 微处理器为核心的控制系统可以通过硬件平台的改进和升级、软件算法的再生和模块化使整个控制系统具备可移植性,具有一定应用价值。


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