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倒立擺系統(tǒng)的擺動控制
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資料類別
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電子電工畢業(yè)論文（設計） |
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課程(專業(yè))
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自動化 |
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關鍵詞
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旋轉倒立擺|WDD35D4 |
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適用年級
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大學 |
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身份要求
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普通會員 |
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金 幣
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70 （金幣如何獲得？） |
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文件格式
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word+pdf |
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文件大小
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3049K |
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發(fā)布時間
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2020-02-19 17:06:00 |
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預覽文件
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下載次數(shù)
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| 發(fā)布人 |
kj008 |
內容簡介：
倒立擺系統(tǒng)的擺動控制，畢業(yè)論文，共61頁，14715字，附任務書、開題報告、中期檢查表等。
摘要
倒立擺系統(tǒng)是一種多變量、高階次、強耦合非線性的自然恒不穩(wěn)定系統(tǒng)，控制比較復雜，但它能較好地體現(xiàn)出系統(tǒng)穩(wěn)定性、可控性和抗干擾能力，因此應用非常廣泛，例如航天領域里的火箭空中姿態(tài)調整、衛(wèi)星太空中飛行姿態(tài)控制，機器人領域里機器人的自身平衡，另外智能平衡小車、工業(yè)控制、 軍工等領域各類復雜的控制系統(tǒng)，往往也都是利用倒立擺的控制方法來實現(xiàn)。倒立擺已經(jīng)成為測試控制理論是否有效的試金石， 也是產生新的控制方法的基礎平臺。
本設計利用 32 位低功耗嵌入式芯片 STM32 作為主控制器、以增量 PID 和慣性起擺為控制算法的解決思路。通過連續(xù)多次采樣角度傳感器 WDD35D4，STM32將獲取的數(shù)值進行增量 PID 計算并產生 PWM 信號，使 TB6560能夠快速、平滑地驅動伺服電機，實現(xiàn)擺桿進入穩(wěn)定的倒立狀態(tài)。實踐表明，該倒立擺穩(wěn)定、可靠、運行平滑、抗干擾能力強，具有低成本、 低功耗等優(yōu)點。
【 關 鍵 詞 】 旋轉倒立擺; WDD35D4;STM32; PID; 慣性起擺; TB6560; 連續(xù)采樣;
目錄
摘要 I
Abstract II
1 緒論 1
2 自由擺模型控制方案的選擇 2
2.1 PID控制方案 2
2.2 機理建模方案 3
3 電子器件的選型 5
3.1 微處理器選型 5
3.2 電機的選型 5
3.3 角度傳感器的選型 5
3.4 電源的選型 6
3.5 驅動模塊選型 7
3.6 濾波方式選擇 7
4 硬件部分設計 8
4.1 STM32最小系統(tǒng)設計 8
4.1.1 供電電路 8
4.1.2 時鐘電路 10
4.1.3 復位電路 10
4.1.4 下載電路 11
4.1.5 啟動電路 11
4.2 其他相關電路設計 12
4.2.1 AD采樣電路： 12
4.2.2 LED指示電路： 12
4.3 角度傳感器模塊 14
4.4 開關電源 15
4.5 TB6560步進電機驅動器介紹 17
4.5.1 驅動器接口和接線 17
4.5.2 驅動整體參數(shù)設置 20
5 軟件部分設計 22
5.1 WDD35D4程序設計 24
5.2 電機控制 25
5.2.1 起擺程序設計 25
5.2.2 微調程序設計 25
6 總結與展望 27
致謝 28
參考文獻 29
附錄一：STM32最小系統(tǒng)控制板電路圖 31
附錄二：STM32整體電路圖 32
附錄三：展示用供電電源整體電路圖 33
附錄四：控制系統(tǒng)核心程序 34
相關說明：
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