移动机器人H∞控制及数据采集

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:fredzhuca
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本论文对一种能够应用于工业复杂巡检场合,基于嵌入式系统的智能巡检移动机器人进行数学建模,并设计具有鲁棒性的控制器。设计基于单片机系统的,能够进行温度检测的装置,并通过串口通讯连接无线模块,与移动机器人进行相互通讯。为更加深入的研究移动机器人及其在巡检中的应用打下了基础。本论文针对四轮驱动式移动机器人的建立数学模型,主要模型包括运动学模型、动力学模型和电机驱动模型。运动学模型的建立是通过建立坐标系和坐标系间转换得出的。根据动力学基本方程,确定本移动机器人模型的各个参数。根据控制电机的数学模型,和电机输出力矩与驱动轮间的关系,确立移动机器人驱动模型。根据对移动机器人建立的数学模型,设计具有鲁棒性的控制器。根据移动机器人运动时所受摩擦力的不确定性,设计一种具有鲁棒性的控制器。另外,利用反馈线性化、LMI等方法,设计一种H∞控制器。根据仿真结果可以看出,鲁棒控制器的设计具有一定的作用,能抑制移动机器人的外部干扰。本论文还设计一个基于单片机系统的温度检测装置。该装置是基于8051单片机,外接温度传感器和无线模块。该设备能得测得的温度通过单片机实时显示,并通过串口与无线模块连接,使得数据能通过无线模块对外发送。
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