基于ARM的移动机器人运动控制研究

移动机器人是机器人研究领域的一个重要分支，而移动机器人的运动控制则是整个机器人系统的核心部分，对机器人的平稳运行起着至关重要的作用。随着新的智能控制算法的不断涌现，移动机器人正向着智能化方向发展，这就对运动控制系统性能提出了更高的要求。 本文首先建立了三轮轮式移动机器人的运动学模型和动力学模型，然后按照控制系统的要求，选择高性能删微处理器LPC2114作为核心进行底层运动控制系统的设计。硬件部分，按照模块化的思想，主要设计了以LPC2114为核的控制电路和直流电机驱动模块；软件部分，在硬件平台基础上编制了各个模块的软件程序，给出了各模块的程序框图，并且经过比较最终选择积分分离PI控制算法进行速度闭环控制，实验曲线表明控制效果良好。 论文还针对机器人底层运动控制的重要问题——轨迹跟踪进行了深入的分析和研究。首先根据Lyapunov稳定性理论设计了一种非线性状态反馈跟踪控制器，然后针对这种控制器的不足，设计了全局渐近稳定跟踪控制器，并给出了仿真曲线。 本文将低功耗、高性能的嵌入式微处理器与控制算法相结合并应用到了机器人控制领域，简化了系统设计，改善了机器人控制效果。

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