机械手运行模块控制运动过程
机械手的运行模块基于一些原因,并且比较目前市场上比较常用的几款ARM芯片,最后需要选择成本较低、使用较成熟的ARM芯片 LPC2114,由飞利浦公司生产制造。LPC2114是基于ARM7结构原理,采用16/32位TMARM7TDMI-SCPU,是一款性价比比较高的ARM微处理器。它可以对系统进行实施仿真,也能跟踪数据处理过程,为了能使得在最高时钟频率下32位代码可以顺利运行,特别设计了128位宽度接口和加速器,同时处理器内部自带128KB嵌入的高速闪存。
机械手的微处理器开发应用时,经常会由于代码规模过大影响工作速度,而LPC2114可以实现ARM和Thumb两种代码指令集,一般可以把代码规模压缩20%以上,从而达到精简代码规模的目的,高效地发挥处理器的工作速率。LPC2114采用64引脚封装,最多可使用46个GPIO口,体积小、功耗低、且具有多个32位定时器和外部中断,比较适何工业控制领域。而且内置宽范围的UART接口,所以也比较适用于各种网络通信。
机械手的运行模块包括了控制机械手运动过程的各个功能模块,如控制信号输出、编码器反馈接收、控制算法模块等,各个功能模块相互配合组成机械手的不同运行模式。
机械手的控制算法模块,确定本系统运动过程中的算法控制。通过接收的反馈信号,按照选择编写的控制算法,控制伺服系统的输出信号。传统的控制算法为PID算法,便捷有效,使用广泛,但是超调量大,对于复杂非线性系统难以精确控制。本系统结合模糊控制理论和传统PID控制理论,使用模糊的PID控制算法,结合两者的优点,以更好的动态性能控制伺服系统的输出。
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