机器人PID控制技术的研究
摘要
机器人控制技术是国内外长期以来研究的一个领域,随着信息技术和控制技术的发展,以及机器人应用范围的扩大,机器人控制技术已经广泛应用于更多的控制场合中。本文对减重式下肢康复机器人和空中机器人这两个不同类型机器人系统的PID控制方法进行了详细介绍,包括两个机器人系统的开发、调试、试验等内容。通过分析实验数据和实验结果,评价了机器人PID控制在不同硬件条件下的方法和效果。
在减重式下肢康复机器人部分,分析了特定的机器人系统控制要求,根据要求制定系统方案,包括硬件和软件设计方案。对具体实施步骤进行合理的规划,确定了机器人控制系统的软硬件设计方法和实现。介绍了机器人系统控制软件的结构,分析了在减重式下肢康复机器人系统中的机器人控制方法。
在空中机器人部分,搭建了一架基于AP50自动驾驶仪的小型固定翼空中机器人系统。介绍了该空中机器人系统搭建过程中各种部件和模块的选型、测试、安装和调试过程。基于该空中机器人系统进行了自动驾驶飞行调整试验,对记录下来的飞行实验数据进行了分析,评价了各种因素对机器人系统的影响,总结出了一套针对AP50自动驾驶仪,切实可行的PID参数调试整定方法。
本文最后,总结了本课题的研究的结果,分析了其中存在的不足,并对下一阶段的工作作了展望,提出了一些可行的研究方法。
The robot control technology has been studying by the overseas and domestic scholars for a very long time. With the development of information technology and control technology, as well as the extending of robot application fields, the robot control technology has been applying in more and more control situations. This thesis particularly introduced the PID control method on two different types of robot system, Weight Reduced CPM and Aerial Robot. The main content of this thesis includes the designing, debugging and experimentations of the two robot systems.
The Weight Reduced CPM section introduced the analysing work of specific robot system and the establishment of systematical scheme of designing, included the hardware design and software design. In this section, the author made the reasonable layout to the operation process and set the operation methods, then made out the software structure to the robot system, and analysed the control method in the Weight Reduced CPM.
The Aerial Robot section introduced the process of building an AP50-autopilot based UAV system, included the selecting, testing, fixing and debugging work to the UAV. Based on this Aerial Robot the author finished the automatic flight adjusting experiment. By analysing the data recorded in the flight, he evaluated the infection of the different factors to the robot system, and summarized a suit of feasible methods of AP50-autopilot based UAV's PID parameters adjustment.
The final section summed up the study results, analysed the shortcomings in the study, made an experication to the next stage of work, and brought forward some feasible study methods.
在减重式下肢康复机器人部分,分析了特定的机器人系统控制要求,根据要求制定系统方案,包括硬件和软件设计方案。对具体实施步骤进行合理的规划,确定了机器人控制系统的软硬件设计方法和实现。介绍了机器人系统控制软件的结构,分析了在减重式下肢康复机器人系统中的机器人控制方法。
在空中机器人部分,搭建了一架基于AP50自动驾驶仪的小型固定翼空中机器人系统。介绍了该空中机器人系统搭建过程中各种部件和模块的选型、测试、安装和调试过程。基于该空中机器人系统进行了自动驾驶飞行调整试验,对记录下来的飞行实验数据进行了分析,评价了各种因素对机器人系统的影响,总结出了一套针对AP50自动驾驶仪,切实可行的PID参数调试整定方法。
本文最后,总结了本课题的研究的结果,分析了其中存在的不足,并对下一阶段的工作作了展望,提出了一些可行的研究方法。
The robot control technology has been studying by the overseas and domestic scholars for a very long time. With the development of information technology and control technology, as well as the extending of robot application fields, the robot control technology has been applying in more and more control situations. This thesis particularly introduced the PID control method on two different types of robot system, Weight Reduced CPM and Aerial Robot. The main content of this thesis includes the designing, debugging and experimentations of the two robot systems.
The Weight Reduced CPM section introduced the analysing work of specific robot system and the establishment of systematical scheme of designing, included the hardware design and software design. In this section, the author made the reasonable layout to the operation process and set the operation methods, then made out the software structure to the robot system, and analysed the control method in the Weight Reduced CPM.
The Aerial Robot section introduced the process of building an AP50-autopilot based UAV system, included the selecting, testing, fixing and debugging work to the UAV. Based on this Aerial Robot the author finished the automatic flight adjusting experiment. By analysing the data recorded in the flight, he evaluated the infection of the different factors to the robot system, and summarized a suit of feasible methods of AP50-autopilot based UAV's PID parameters adjustment.
The final section summed up the study results, analysed the shortcomings in the study, made an experication to the next stage of work, and brought forward some feasible study methods.
引文
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