THIẾT kế ROBOT LEO TRỤ và điều KHIỂN

86 409 1
THIẾT kế ROBOT LEO TRỤ và điều KHIỂN

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

THIẾT KẾ ROBOT LEO TRỤ VÀ ĐIỀU KHIỂN MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quy t định giao đ tài i Lý lịch cá nhân ii Lời cam đoan .iii Lời c m ơn iv Tóm tắt v M c l c vi Danh sách hình vii Danh sách b ng .viii Chư ng 1: TỔNG QUAN 1.1 Các k t qu nghiên cứu nước 1.2 M c tiêuvà đối tư ng nghiên cứu .8 1.3 Nhi m v đ tài ph m vi nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu Chư ng 2: C SỞ LÝ THUYẾT 10 2.1 Cơ sở chọn phần m m mô – lập trình – giám sát .10 2.2Phương pháp u ch độ rộng xung PWM 14 2.3 Phương pháp u n PID 18 2.4 Đi u n đồng tốc độ nhi u động theophương pháp ELS 21 2.5 Phương pháp u n bám vị trí 24 Chư ng 3: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 27 3.1 K t qu mô u n đồng tốc độ hai động 27 3.1.1 Các thông số mô 27 3.1.2 K t qu mô với tỉ l v vị trí vận tốc Kx = 0.7 .32 3.1.3 K t qu mô với tỉ l v vị trí vận tốc Kx = 33 3.1.4 Nhận xét k t qu mô 34 3.2 K t qu mô u n bám vị trí .34 3.2.1 Các thông số mô 34 3.2.2 K t qu mô 36 3.2.3Nhận xét k t qu mô .38 vi THIẾT KẾ ROBOT LEO TRỤ VÀ ĐIỀU KHIỂN Chư ng 4: THIẾT KẾ KẾT CẤU C KHệ .39 4.1 Phân tích phương án chọn k t cấu khí 39 4.2 Chọn tr mẫu 39 4.3 Chọn vật li u gia công robot 40 4.4 Chọn động truy n động 42 4.4.1 Phân tích lựa chọn k t cấu động 42 4.4.2 Tính toán lựa chọn công suất động 43 4.5 Chọn bánh xe chủ động 46 4.6Chọn tr c ép 48 Chư ng 5: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN 49 5.1 Chọn c m bi n .49 5.1.1 Encorder 49 5.1.2 SRF05 .51 5.2Chọn vi u n 53 5.2.1 dsPIC30F4011 54 5.2.2 PIC16F628A 55 5.3 M ch công suất 57 5.4 Thi t k giao di n giám sát Visual Basic 6.0 58 Chư ng 6: THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN 60 6.1Thuật toán u n bám vị trí cho tr c ép 60 6.2 Thuật toán u n đồng tốc ba động 62 6.3 Công thức sử d ng chương trình u n 65 Chư ng 7: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM .67 7.1 Nhận xét trình di chuy n 67 7.2 Nhận xét k t qu giám sát 69 Chư ng 8: KẾT LUẬN 70 8.1 Những k t qu đ t đư c 70 8.2 H n ch đ tài 70 8.3 Hướng phát tri n đ tài 70 TÀI LI U THAM KH O 71 PHỤ LỤC 72 vi THIẾT KẾ ROBOT LEO TRỤ VÀ ĐIỀU KHIỂN DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1: Robot rắn Hình 1.2: Mẫu robot RISE V2 Hình 1.3: Mẫu robot RISE V3 Hình 1.4: Robot Treebot Hình 1.5: Robot UT-PCR Hình 2.1: Cửa sổ tra cứu thư viện Simulink Hình 2.2: Quá trình lập trình, biên dịch nạp cho PIC Hình 2.3: Cửa sổ làm việc Visual Basic Hình 2.4: Đồ thị dạng xung điều chế PWM Hình2.5 :Sơ đồ nguyên tắc điều khiển tải dùng PWM Hình 2.6: Mạch nguyên lý điều khiển tải PWM Hình 2.7: Giản đồ xung khóa điều khiển đầu Hình 2.8: Điều khiển hồi tiếp với điều khiển PID Hình 2.9: Đáp ứng nấc hệ hở có dạng chữ S Hình 2.10: Đáp ứng nấc hệ kín K = Kgh Hình 2.11: Sơ đồ cấu trúc điều khiển Electronic Lineshaft Hình 2.12: ng dụng điều khiển tùy động vị trí hệ thống bám trụ robot Hình 3.1: Sơ đồ cấu trúc tốc độ động Follower theo động Master Hình 3.2: Mô hình động chiều kích từ không đổi Hình 3.3: Mạch vòng điều khiển nối tầng dòng điện, tốc độ vị trí Hình 3.4: Mô hình mô truyền động đồng vị trí hai động DC theo phương pháp ELS Hình 3.5: Vị trí thực động Master Follower Hình 3.6: Tốc độ động Master Follower Hình 3.7: Vị trí thực động Master Follower Hình 3.8: Tốc độ động Master Follower Hình 3.9: Sơ đồ cấu trúc tốc độ động từ thông không đổi Hình 3.10: Sơ đồ cấu trúc mạch vòng dòng điện Hình 3.11: Mô hình mô hệ điều khiển bám vị trí điều khiển PID vii THIẾT KẾ ROBOT LEO TRỤ VÀ ĐIỀU KHIỂN Hình 3.12: Tín hiệu điều khiển Hình 3.13: Vị trí phản hồi sử dụng điều khiển PID Hình 3.14: Tốc độ động sử dụng điều khiển PID Hình 3.15: Dòng điện phản hồi sử dụng điều khiển PID Hình 4.1: Trụ mẫu cho robot Hình 4.2: Bản vẽ tổng quát thiết kế robot Hình 4.3: Thân robot Hình 4.4: Cấu tạo động điện DC trục vít bánh xe Hình 4.5: Góc nghiêng mặt trụ so với mặt đất Hình 4.6: Sơ đồ phân tích lực robot leo trụ Hình 4.7: Động DC trục vít bánh xe dùng cho robot Hình 4.8: Bánh xe từ với đĩa nam châm vĩnh cửu, đĩa sắt từ từ thông Hình 4.9: Độ giảm lực từ bánh xe bao phủ băng cao su Hình 4.10: Bánh xe chủ động dùng cho robot Hình 4.11: Trục ép hành trình 150mm Hình 4.12: Thiết kế khí hoàn thiện Hình 5.1: Cấu tạo Encoder Hình 5.2: Giản đồ xung hai đếm Avà B Hình 5.3: Encoder 100 xung Hình 5.4: Cảm biến siêu âm SRF05 Hình 5.5: Chế độ làm việc thứ SRF05 Hình 5.6: Chế độ làm việc thứ SRF05 Hình 5.7: Sơ đồ chân dsPIC30F4011 Hình 5.8: Sơ đồ chân PIC16F628A Hình 5.9: Mạch nạp PICKIT2-PLUS Hình 5.10: Sơ đồ mạch nguyên lý Eagle Hình 5.11: Sơ đồ mạch cấu tạo Eagle Hình 5.12: Sơ đồ mạch điều khiển hoàn thiện Hình 5.13: Giao diện giám sát Visual Basic 6.0 Hình 7.1: Quá trình di chuỔển robot vii THIẾT KẾ ROBOT LEO TRỤ VÀ ĐIỀU KHIỂN DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1: Các thông số PID theo phương pháp Zeigler Nichols thứ Bảng 2.2: Các thông số PID theo phương pháp Zeigler Nichols thứ hai Bảng 4.1: Thông số kích thước trụ đứn chiếu sáng Việt Nam Bảng 5.1: Thông số dsPIC30F4011 Bảng 5.2: Thông số PIC16F628A viii THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N Chư ng TỔNG QUAN 1.1 CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN C U TRONG VÀ NGOÀI N C 1.1.1 Các m u thi t k robot leo tr 1.1.1.1 Robot rắn Các chuyên gia ch tạo máy Đại học Carnegie Mellon (Mỹ) cho bi t robot r n vừa đ c ch tạo có th bám ch c vào v t liệu, di chuy n vào khu vực nh hẹp mà loại robot khác không th ti p c n Đặc biệt, phần đầu robot đ c trang bị đèn máy quay phim độ nét cao, giúp ng i u n dễ dàng quan sát khu vực tr ớc mặt robot [12] Hình 1.1: Robot rắn Đặc biệt, thi t k c a robot cho phép bám ch c vào loại v t th th i gian r t ng n.Ngay ti p xúc, chi ti t máy c a robot r n s co c m, giúp bám ch c vào loại v t th , b t k kích th ớc ch t liệu Các khớp n i c u thành nên robot ăn khớp với tới m c hoàn h o, cho phép robot r n di chuy n mà không gặp ph i b t k tr ngại Tuy bánh xe nh ng cách di chuy n c a robot r n đ c đánh giá r t cao nh tính linh hoạt c a Các nhà thi t k hy vọng, mẫu robot s nhanh chóng khẳng định đ c kh đặc biệt, phát huy tác d ng việc tìm ki m, c u nạn vùng bị nh h ng th m họa, thiên tai hay th m chí ph c v công tác gián điệp Trang THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N Tuy nhiên, robot r n s ph i tr i qua r t nhi u thử nghiệm khác nhằm hoàn thiện tr ớc đ a vào sử d ng 1.1.1.2 Robot RiSE V2 RiSE robot leo phát tri n b i cty Boston Dynamics (Mỹ),RiSE có hai phiên b n hoàn thành khác ng với b mặt địa hình mà robot sử d ng thi t k ngón chân khác nhau.Phiên b n RiSE V2 robot leo t ng, c i hàng rào [12] Khi robot leo lên cây, RiSE V2 sử d ng kim cong xâm nh p vào v Robot có th thay đổi t th c a đ phù h p với độ cong c a b mặt địa hình Hình 1.2: Mẫu robot RISE V2 RiSE V2 có sáu chân, chân trang bị cặp động điện, chân có haikhớp tự m c t i thi u, có ba chân ti p xúc b mặt c a gỗ.Đi u đ m b o robot bám ch c ch n vào gỗ.Robot có máy tính đ c tích h p thân robot đ u n chuy n động chân,qu n lý thông tin liên lạc c m bi n.Robot đ c u n từ xa b i máy tính xách tay k t n ivới robot thông qua mạng không dây Một ng động c a robot Trang i s u n chuy n THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N 1.1.1.3 Robot RiSE V3 RiSE V3 robot có chân đ c thi t k chuyên d ng r t động, t c độ leo tr cao, ví d nh tr điện thoại tr i Robot có b n chân mạnh m , chân có hai khớp truy n động.B ớc đ c u chỉnh cách linh hoạt [12] Hình 1.3: Mẫu robot RISE V3 Đ leo lên tr điện thoại gỗ, robot sử d ng móng vu t s c nhọn xâm nh p vào gỗ Móng vu t sử d ng cho robot đ c thi t k từ kim phẫu thu t, đ s c bén đ bám ch c vào gỗ Hai chân tr ớc bao xung quanh cột, góc nghiêng phù h p với trọng lực.Hai chân sau bám chặt vào gỗ đ tạo lực đẩy lên trên.Thi t k móng vu t đ m b o cho robot RiSE V3 bám r t ch c 1.1.1.4 Robot Treebot Treebot đ c phát tri n b i nhóm nghiên c u Đại học Trung Qu c (Hồng Kông).Robot đ c thi t k gi ng nh loài sâu, sử d ng t p h p thi t bị truy n động n tính linh hoạt k t n i với hai móng vu t kẹp [12] Trang THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N Hình 1.4: Robot Treebot Trong robot bám chặt vào thân móng vu t th nh t móng vu t th hai s di chuy n đ n vị trí thân bám chặt vào.Sau đó, móng vu t th nh t s m di chuy n v phía tr ớc đ n vị trí mới.Quá trình di chuy n c lặp lặp lại nh Đáng ý móng vu t có b n ngón tay, có th bám chặt vào mạnh m Treebot sử d ng c m bi n đ xác định hình dạng c a cây, từ phân tích b mặt u h ớng đ di chuy n lên thân Treebot s hữu kh tự động, gi m ph c tạp không cần ng i u n.Ng việc i sử d ng đơn gi n yêu cầu robot di chuy n h ớng chung, hệ th ng u n c a robot tự động xác định vị trí đ di chuy n Đ làm u này, robot sử d ng c m bi n c m nh n hình dạng c a Sử d ng hình th c hồi ti p thay cho hồi ti p thị giác hai u m: - Th nh t, cho phép robot ti t kiệm điện, n u robot chạy pin camera s nhanh chóng tiêu th h t điện Trang THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N - Th hai, xử lý thông tin hồi ti p đ c ớc tính tr ớc, kh xử lý thông tin nhanh 1.1.1.5 Robot UT-PCR Các chuyên gia c a Đại học Tehran (Iran) đư phát tri n robot cực leo tr sử d ng bánh xe có tên UT-PCR Nhiệm v c a UT-PCR vệ sinh b i bẩn bóng đèn chi u sáng đ ng cao t c [14] Hình 1.5: Robot UT-PCR UT-PCR có thi t k hình tam giác với sáu bánh xe, ba bánh xe truy n động nằm phía d ới đ c k t n i với động DC, ba bánh xe hổ tr nằm phía nhằm tăng cân cho robot.Theo thi t k c a nó, UTPCR có s tính thu n l i so với robot cực leo tr có: - Trọng l ng robot gi m có chi ti t truy n động - Kh di chuy n nhanh - Robot có th di chuy n nhi u b mặt khác nh tr s t, tr gỗ, tr bê tông, … 1.1.2 Phư ng án thi t k robot leo tr Tr ớc đ a h ớng thi t k ,ta đư đ a nhi u ý t hiện.Sau lựa chọn đ ng có th thực c thi t k tổng th , ta b t đầu thi t k ph n chi ti t khác đ hoàn thành thi t k Các thi t k chi ti tbao gồm: - Thi t k thân robot Trang THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N Chư ng KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 7.1 NHẬN XÉT QUÁ TRỊNH DI CHUYỂN Thao tác thực u n robot: - B ớc 1: C p nguồn cho mạch u n k t n i cáp n i ti p với PC - B ớc 2: n giữ nút FAR đ tr c ép đẩy cho đ n ba bánh xe không ti p xúc với chu vi đáy tr dừng lại, l p robot vào đáy tr - B ớc 3: n nút START đ chuy n tr c ép sang ch độ tự động u chỉnh lực ép vào tr - B ớc 4: Đi u chỉnh bi n tr đ cài đặt t c độ động cho phù h p, thông s t c độ s hi n thị LCD - B ớc 5: n giữ nút UP đ robot di chuy n lên n giữ nút DOWN đ robot di chuy n xu ng - B ớc 6: Khi robot đư xu ng đáy tr , n nút STOP đ chuy n tr c ép sang ch độ u n tay - B ớc 7: n giữ nút FAR đ tr c ép đẩy cho đ n ba bánh xe không ti p xúc với chu vi đáy tr dừng lại, tháo robot kh i tr Hình 7.1: Quá trình di chuỔển robot Trang 67 THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N Trong su t trình robot di chuy n lên xu ng, tr c ép tự động u chỉnh chạy vào đ đ m b o lực ép vào tr không đổi.Lực ép đ từ lực nén lò xo, lò xo đ c nén c tạo chi u dài L Robot di chuy n s làm chi u dài lò xo thay đổi L ± ΔL, c m bi n SRF05 s u chỉnh đ triệt tiêu kho ng cách ΔL, giữ lực ép không đổi Sai s kho ng cách c a SRF05 tr ng h p dao động t i đa 1mm Th i gian u n tr c ép nhanh giúp robot có th di chuy n với t c độ cao Thu t toán u n đồng t c độ ba động đư giúp robot giữ cân t t trình di chuy n, tránh t ng bánh xe bị tr t Khi x y sai s t c độ, u n PID s triệt tiêu sai s nhằm đ a ba động v t c độ Th i gian đ ba động đồng t c nhanh hay ch m ph thuộc vào sai s lớn hay nh Thông s kho ng cách t c độ ba động hi n thị hình LCD giao diện giám sát Visual Basic 6.0, trình truy n nh n liệu nhanh, không x y lỗi Khi robot di chuy n lên, trọng l ng robot lớn nên ta cần cài đặt t c độ cao đ động đ momen kéo robot lên Khi robot di chuy n xu ng, ta nên cài đặt t c độ động th p đ tránh t ng bánh xe bị tr t Đ ki m tra đáp ng c a u n đồng t c ta thực nh sau: - Cho ba động chạy không t i với t c độ c định, ta cho động Master mang t i, t c độ động Master gi m xu ng Ta th y t c độ c a hai động Follower gi m theo t c - Ng c lại, ta cho động Follower mang t i, t c độ động Follower gi m xu ng nh ng nhanh chóng tăng momen đ vọt lên với t c độ động Master Trang 68 THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N 7.2 NHẬN XÉT KẾT QUẢ GIÁM SÁT Thao tác u n giao diện: B ớc 1: Kh i động giao diện Visual basic PC B ớc 2: K t n i cáp truy n liệu từ PC đ n CHIP xử lý mạch u n, đồng th i b t nguồn cho mạch u n B ớc 3: Trên giao diện ta chọn cổng COM cần k t n i b m K T N I B ớc 4: Đ ng t k t n i PC với CHIP xử lý, ta b m NG T Khi b t đầu b m K T N I, t t c liệu từ Chip xử lý s gửi liên t c lên giao diện với t c độ 50ms/lần.Hi n thị s t c độ c a ba động kho ng cách SRF05, đồng th i kèm theo đồ thị t c độ đồ thị bám kho ng cách Trang 69 THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N Chư ng KẾT LUẬN 8.1 NH NG KẾT QUẢ Đ T Đ C - Hi u thêm v k t qu nghiên c u robot leo tr th giới nh ng d ng c a robot thực tiễn - Đ a h ớng thi t k k t c u khí robot leo tr - Tìm ph ơng pháp u n phù h p với mô hình - K t qu mô ph ng góp phần lựa chọn thông s u n phù h p - Bổ sung thêm ki n th c v l p trình C cho CHIP xử lý PIC với phần m m hổ tr - K t h p u n ậ giám sát với mô hình, ghi nh n k t qu thực nghiệm Từ đó, kh c ph c khuy t m đ a h ớng phát tri n 8.2 H N CHẾ C A ĐỀ TÀI - Phần thi t k khí ch a đ học ch a cao, trọng l c đẹp, tồn sai s thi t k , độ b n ng lớn - Động truy n động sử d ng không mang t i đ c th i gian dài - Mô ph ng ch a sát với thực t - Ch a l p ráp thi t bị sơn vệ sinh lên robot 8.3 H NG PHÁT TRIỂN C A ĐỀ TÀI - Thi t k lại phần c ng robot, gi m trọng l ng - Chọn động có momen lớn, ch độ hoạt động dài hạn - ng d ng thêm ph ơng pháp u n nh Fuzzy,… đ tăng tính ổn định cho động Trang 70 Fuzzy logic, PID ậ THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Điều chỉnh truyền động điện tự độngậ Bùi Qu c Khánh - Nhà xu t b n Khoa học & Kỹ thu t ậ Hà nội ậ 1996 [2] Nghiên cứu nâng cao chất lượng hệ thống điều khiển truyền động nhiều động cơ- Ngô Xuân H ng - Lu n văn thạc sỹ - Đại học Hàng h i Việt Nam ậ 2008 [3] Nghiên cứu tổng hợp điều chỉnh mờ lai sử dụng hệ tùỔ động vị trí ậ Lê Qu c Hùng ậ Lu n văn Thạc sĩ ậ Đại học Đà Nẵng [4].Lý thuyết điều khiển tự động thông thường đại - Quyển 1: Hệ tuyến tính- PGS TS Nguyễn Th ơng Ngô ậ Nhà xu t b n Khoa học & Kỹ thu t ậ Hà nội ậ 2004 [5].Lý thuyết điều khiển tuyến tính–GS TS Nguyễn Doưn Ph ớc- Nhà xu t b n Khoa học & Kỹ thu t ậ Hà nội ậ 2009 [6] Lý thuyết điều khiển tự động ậ T.S Nguyễn Thị Ph ơng Hà ậ Th.S Huỳnh Thái Hoàng ậ Nhà xu t b n ĐH qu c gia Tp Hồ Chí Minh - 2005 [7] MATLAP & SIMULINK dành cho kỹ sư điều khiển tự động ậ Nguyễn Phùng Quang [8] Hướng dẫn sử dụng chương trình lập trinh C cho vi điều khiển PIC ậ Trần Xuân Tr ng [9] Visual Basic ậ Created by mercury [10] SIEI – DGFC – ELS Electric line shaft instruction manual [11] LS – Cable – Technical Transfer Document [12] Design and Construction of a tree climbing Robot - Justin Gostanian, Erick Read, Michael A Gennert [13] Realization of a new compact magnetic wheeled climbing robot ậ Ursin Hutter [14] Kinematics Modeling of a Wheel-Based Pole Climbing Robot (UT-PCR)Ali Baghani, Majid Nili Ahmadabadi, Ahad Harati [15] Datashit dsPIC30F4011, PIC16F628A, SRF05 Trang 71 THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N PHỤ LỤC A)CH NG TRỊNH ĐIỀU KHIỂN C A DSPIC30F4011 #include #include #include #include #FUSES NOWDT, XT, NOPUT, NOPROTECT, NODEBUG, NOBROWNOUT //#use rs232(baud=4800,parity=n,bits=8,stop=1,uart2) //#use rs232(baud=4800,parity=n,bits=8,stop=1,uart1) #use rs232(baud=4800, xmit=PIN_f3, rcv=PIN_f2, parity=N, BITS=8, ERRORS, STREAM=pc) #use rs232(baud=4800, xmit=PIN_f5, rcv=PIN_f4, parity=N, BITS=8, ERRORS, STREAM=srf05) #use delay(clock=4000000) unsigned int tocdo=0,chieudai=0; unsigned int docadc=0; int nhan=0,snhan=0,nhanpc=0; int tam1=0,tam2=0,tam3=0; int dsrf05[4]={}; int i=0; int xs1=0,xs2=0,xs3=0,tang=0; int tr=0,ch=0,gui=0; int u1,u_11,u2,u_12,u3,u_13,e1,e_11,e_21,e2,e_12,e_22,e3,e_13,e_23; float A1,A2,A3,T,Kp,Ki,Kd; //****************khai bao cac chan I/O******************* #define nghich input(pin_d2) #define thuan input(pin_d3) #define dao1 pin_c13 #define dao2 pin_c14 #define dao3 pin_b5 void ADC_INIT()//khai bao adc { setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL | ADC_TAD_MUL_31); setup_adc_ports(sAN4,VSS_VDD); //khai bao chan an0 la chan inout adc docadc= read_adc(); //doc gia tri adc set_adc_channel(4); } /*****************************************************/ #INT_EXT0 //vector ngat ngoai void ngat_ngoai0() { tam1++; } /*****************************************************/ Trang 72 THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N #INT_EXT1 //vector ngat ngoai void ngat_ngoai1() { tam3++; } /****************************************************/ #INT_EXT2 //vector ngat ngoai void ngat_ngoai2() { tam2++; } /***************************************************/ #INT_RDA // vector ngat noi tiep void RDA_isr() { nhanpc=fgetc(pc); if(nhanpc=='r') gui=1; if(nhanpc=='s') gui=0; } #INT_RDA2 // vector ngat noi tiep 628 void RDA2_isr() { nhan=fgetc(srf05); //fputc(nhan,pc); if(nhan=='*') snhan=1; if(nhan=='#') snhan=0; if(snhan==1){dsrf05[i]=nhan;i++;} if(snhan==0){i=0;chieudai=dsrf05[1];} } /******************************************************/ #INT_TIMER3 //vector ngat timer void interrupts_timer3() { SET_TIMER3(55535); tang++; docadc=read_adc(); tocdo=docadc/16; if(tang>=60) { tang=0; xs1=tam1; xs2=tam2; xs3=tam3; tam1=0; tam2=0; tam3=0; Trang 73 THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N } } //khai bao chuong trinh void ADC_INIT(); void RDA_isr(); void RDA2_isr(); void ngat_ngoai0(); void ngat_ngoai1(); void ngat_ngoai2(); void interrupts_timer2(); void dongtoc1(); void dongtoc2(); void PID_init(); void dongtoc3(); //khai bao chuong trinh chinh void main() { ADC_INIT(); //khoi dong adc lcd_init(); //khoi dong lcd PID_init();//khoi dong PID SETUP_TIMER3(TMR_INTERNAL|TMR_DIV_BY_1); //khoi dong timer SET_TIMER3(55535); //dat gia tri timer ENABLE_INTERRUPTS(INT_TIMER3); //khoi dong ngat timer enable_interrupts(int_rda); //khoi dong ngat noi tiep1 enable_interrupts(int_rda2); //khoi dong ngat noi tiep2 ENABLE_INTERRUPTS(INT_EXT2); //khoi dong ngat ngoai ENABLE_INTERRUPTS(INT_EXT1); ENABLE_INTERRUPTS(INT_EXT0); EXT_INT_EDGE(L_TO_H); //khoi dong ngat ngoai xung tu thap len cao ENABLE_INTERRUPTS(INT_EXT2); //khoi dong ngat ngoai enable_interrupts(INTR_GLOBAL); //khoi dong ngat toan cuc //lcd_gotoxy(1,1); //printf(lcd_putc,"LUAN VAN TH.S"); //lcd_gotoxy(1,2); //printf(lcd_putc,"ROBO LEO TRU"); setup_motor_pwm(1,MPWM_FREE_RUN,1,0,2000); set_motor_unit(1,1,MPWM_ENABLE_H|MPWM_FAULT_NO_CHANGE,0,0) ; set_motor_unit(1,2,MPWM_ENABLE_H|MPWM_FAULT_NO_CHANGE,0,0) ; set_motor_unit(1,3,MPWM_ENABLE_H|MPWM_FAULT_NO_CHANGE,0,0) ; set_motor_pwm_duty(1,1,0); set_motor_pwm_duty(1,2,0); set_motor_pwm_duty(1,3,0); while(1) Trang 74 THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N { lcd_gotoxy(1,1); printf(lcd_putc,"V/P:%3d",xs1); lcd_gotoxy(9,1); printf(lcd_putc,"%3d",xs2); lcd_gotoxy(14,1); printf(lcd_putc,"%3d",xs3); lcd_gotoxy(1,2); printf(lcd_putc,"T_on %4d",tocdo); lcd_gotoxy(11,2); printf(lcd_putc,"K/c%3d",chieudai); if(gui==1) { fputc(xs1,pc); fputc(xs2,pc); fputc(xs3,pc); fputc(chieudai,pc); } if(thuan==0) { output_low(dao1); output_low(dao2); output_low(dao3); delay_ms(15); set_motor_pwm_duty(1,1,tocdo); // set_motor_pwm_duty(1,2,tocdo); // set_motor_pwm_duty(1,3,tocdo); dongtoc3(); } if(nghich==0) { output_high(dao1); output_high(dao2); output_high(dao3); delay_ms(15); set_motor_pwm_duty(1,1,tocdo); // set_motor_pwm_duty(1,2,tocdo); // set_motor_pwm_duty(1,3,tocdo); dongtoc3(); } if((thuan==1)&&(nghich==1)) Trang 75 THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N { set_motor_pwm_duty(1,1,0); set_motor_pwm_duty(1,2,0); set_motor_pwm_duty(1,3,0); // u2=0; PID_init(); } } } void dongtoc3() { set_motor_pwm_duty(1,1,tocdo); set_motor_pwm_duty(1,2,u2); set_motor_pwm_duty(1,3,u3); e2= xs1-xs2 ; //chieudai-dem; // tinh sai so xac lap u2=u_12 + A1*e2 + A2*e_12 + A3*e_22; // tin hieu dieu khien //u(k)=u(k-1)+A1*e(k)+A2*e(k-1)+A3*e(k-2) u_12=u2; // cap nhat u(k-1), e(k-1), e(k-2) e_22=e_12; e_12=e2; if(u2>=4000) {u2=4000;u_12=4000;} if(u2=4000) {u3=4000;u_13=4000;} if(u389){near();} if((distance=87)) {stop();} if(distance[...]... chân Robot nhi u chân là một mẫu robot phân đoạn với hai chân cho mỗi phân đoạn Thi t k dựa trên hoạt động c a một con r t Thi t k này s cho phép chúng ta dễ dàng đi u h ớng cho robot trong lúc nó di chuy n [12] Thi t k này s không phù h p với đ tài vì s l ng c a bộ ph n chuy n động và kích th ớc c a robot s khá lớn, và nó s không th hoàn Trang 6 THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N thànhvới nguồn lực và. .. ớc robot ph i ph thuộc vào chu vi tr 1.2 MỤC TIểU VÀ Đ I T NG NGHIÊN C U Trang 7 THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N M c tiêu c a lu n văn là mô ph ng, ki m ch ng, thi t k và ng d ng bộ đi u khi n cho Robot leo tr Bộ đi u khi n này ph i đ m b o các tiêu chuẩn: - T c độ c a ba động cơ ph i luôn đồng bộ với nhau - Khi đ ng kính tr thay đổi thì bộ ph n tạo lực ép tùy chỉnh sao cho lực ép bánh xe vào... u xung PWM - Th hai, đi u khi n động cơ tạo lực ép theo ph ơng pháp đi u khi n bám vị trí 1.3 NHIỆM VỤ C A ĐỀ TÀI VÀ PH M VI NGHIÊN C U 1.3.1 Nhi m v c a đ tài Đ thực hiện m c tiêu trên, lu n văn Thiết kế Robot leo tr và điều khiển t p trung các v n đ sau: - Thi t k k t c u cơ khí cho Robot - Lựa chọn ph ơng pháp đi u khi n phù h p - Mô ph ng đ ki m tra độ tin c y c a bộ đi u khi n - Thi t k cơ c... đi u khi n và remote đi u khi n - L p trình vi đi u khi n theo thu t toán c a bộ đi u khi n đư thi t k - Ki m tra k t qu đạt đ c và đi u chỉnh sai s thông qua hoạt động thực t c a Robot - Nh n xét k t qu và k t lu n 1.3.2 Ph m vi nghiên c u Trang 8 THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N - Robot đ 200mm và đ c thi t k phù h p với những tr có đ ng kính đỉnh không nh hơn 50mm - Bộ ph n phun sơn và vệ sinh... DC 2.3 PH NG PHÁP ĐIỀU KHIỂN PID 2.3.1 Gi i thi u b đi u khi n PID Bộ đi u khi n PID đ c sử d ng r t rộng rưi trong thực t đ đi u khi n các hệ SISO theo nguyên lý hồi ti p Cácđ i t ng đi u khi n phổ bi n nh nhiệt độ lò nhiệt, t c độ động cơ, mực ch t l ng trong bồn ch a w + e - PID u Đối tượng ĐK y Hình 2.8: Điều khiển hồi tiếp với bộ điều khiển PID Trang 18 THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N N u... độ quay và dòng điện: máy làm gi y, máy dệt nhi u tr c sử d ng nhi u động cơ có th coi là hệ th ng tùy động đồng t c…[3] 4 6 7 5 ΔL L 2 L’ L Lực F’ Lực F L ΔL 1 3 Ghi chú: 1 Động cơ truỔền động bánh xe; 2 Bánh xe; 3 Tiết diện trụ; 4 Động cơ nén lò xo; 5 Lò xo nén; 6 Trục vít nén lò xo; 7 Bánh xe truyền động với trục vít Trang 25 Lực F THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N Hình 2.12: ng dụng điều khiển tùỔ...THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N - Lựa chọn cách th c di chuy n - Thi t k chân robot - Lựa chọn động cơ - Chọn thi t bị đi u khi n - Chọn phần m m hổ tr 1.1.2.1 Thi t k b n chân Thi t k cơ b n nh t mà chúng ta đư th y trong nghiên c u là một thi t k b n chân nh robot RiSE V3.Bằng cách sử d ng b n chân trên robot, ta gi m s chi ti t truy n động và công su t tiêu th khi robot di chuy n.Thi... lý điều khiển tải bằng PWM Trang 16 THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N Ugs t on t off 0 t T Ud 0 t Hình 2.7: Giản đồ xung của khóa điều khiển và đầu ra Nguyên lý: Trong kho ng th i gian ton, ta cho van G m , toàn bộ điện áp nguồn Ud đ c đ a ra t i Còn trong kho ng th i gian toff, cho van G khóa, c t nguồn cung c p cho t i.Đi u quan trọng nh t cần chú ý c a một tín hiệu PWM chính là chu kỳ và tần s... 4.104, bao gồm : PCB, PCM và PCH , l p trình cho các họ PIC 10 bit,12 bit, 14 bit, PIC 18 và DsPIC Trình biên dịch c a PIC C compiler s chuy n ch ơng trình theo chuẩn c a C thành dạng ch ơng trình theo mư Hexa (file.hex) đ nạp vào bộ nhớ c a PIC Quá trình chuy n đổi đ c minh hoạ nh Hình 2.2 Trang 12 THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N Hình 2.2: Quá trình lập trình, biên dịch và nạp cho PIC 2.1.3 Gi i... đặc đi m c a đ i t ng Cách 1:Dựa vào đáp ng quá độ c a hệ h , cách này áp d ng cho các đ it ng có đáp ng đ i với tín hiệu vào là hàm n c có dạng chữ S, ví d nh nhiệt độ lò nhiệt, t c độ động cơ,…[6] Hình 2.9: Đáp ứng nấc của hệ hở có dạng chữ S Trang 19 THI T K ROBOT LEO TR VÀ ĐI U KHI N Bảng 2.1: Các thông số PID theo phương phápZeigler và Nichols thứ nhất Cách 2:Dựa vào đáp cácđ i t ng quá độ c a hệ

Ngày đăng: 09/05/2016, 18:10

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • 7-Muc luc.pdf

  • 8-Danh sach cac hinh.pdf

  • 9-Danh sach cac bang.pdf

  • 10-NOI DUNG LUAN VAN.pdf

  • 4 BIA SAU A4.pdf

    • Page 1

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan