资料介绍
本文将介绍一种应用于寻迹小车的分布式控制系统的设计方法,该系统可对电机模块、传感器模块和灯控模块进行分布式控制。这样设计是为该系统将来从寻迹小车到真车进行移植提供方便。
此寻迹小车模型采用7.5V电池驱动,通过改变PWM占空比调速。小车可以在不完全确定的道路环境下,通过自我判断,对周围环境进行探测,并做出相应的反应(如左拐弯、右拐弯和改变速度等)。目前用在机器人上的多为价格较贵的超声波传感器和红外传感器等,本设计采用价格便宜的反射式光耦传感器来完成对周围环境的感知。此外,小车还具有良好的导航系统。
系统结构
本系统采用分布式结构,如图1所示。因为在车身控制系统中控制对象多而且分散,若采用点对点的集中控制方式,控制模块与被控对象之间就需要大量连接电缆,会导致车内布线复杂且制造和安装困难,并存在故障隐患。分布式系统结构可以根据控制对象的位置来设计控制模块,从而缩短了控制对象与控制模块之间的距离。各模块间通过LIN总线来通信,该方式仅需要一根线作为通信线。此外,分布式系统结构还可降低单板的静态电流,增加单板的稳定性。
图1分布式车身控制系统结构图1主控制模块的设计
根据系统功能要求和结构特点,本控制系统被分成主控模块和三个子模块(传感器模块、电机控制模块和灯控模块)。其中主控模块主要检测车身主体部分控制开关的状态,并根据这些控制开关的状态实现相应的控制策略,然后将控制命令通过CAN总线和LIN总线发送给相应的子模块,之后根据各子模块反馈的负载状态判断是否存在故障,若有故障则报警显示。同时,CAN总线接收上层CAN网络的某些信息。主控制模块的微控制器采用了可靠性高、抗干扰能力强的汽车专用芯片XC164CS,其内部集成了CAN的控制器。图2是主控制模块的硬件原理图。
图2主控制器模块硬件原理图2直流电机驱动与控制模块的设计
电机控制模块中的微控制器采用的也是XC164CS,这是由于该系列微控制器中都有相应的单元可以实现对电机的控制,相当方便。本设计使用了两路电机控制小车的后轮驱动和前轮转向。对直流电机的驱动和控制采用了电机控制接口芯片TLE6209,它的内部集成了一个H型桥式电路,用来驱动电机,实现电机的四象限运行,分别对应正转、正转制动、反转和反转制动。16位微控制器XC164CS通过内部的CAPCOM模块产生一个10kHz的PWM信号给TLE6209,触发H桥电路。
此寻迹小车模型采用7.5V电池驱动,通过改变PWM占空比调速。小车可以在不完全确定的道路环境下,通过自我判断,对周围环境进行探测,并做出相应的反应(如左拐弯、右拐弯和改变速度等)。目前用在机器人上的多为价格较贵的超声波传感器和红外传感器等,本设计采用价格便宜的反射式光耦传感器来完成对周围环境的感知。此外,小车还具有良好的导航系统。
系统结构
本系统采用分布式结构,如图1所示。因为在车身控制系统中控制对象多而且分散,若采用点对点的集中控制方式,控制模块与被控对象之间就需要大量连接电缆,会导致车内布线复杂且制造和安装困难,并存在故障隐患。分布式系统结构可以根据控制对象的位置来设计控制模块,从而缩短了控制对象与控制模块之间的距离。各模块间通过LIN总线来通信,该方式仅需要一根线作为通信线。此外,分布式系统结构还可降低单板的静态电流,增加单板的稳定性。
图1分布式车身控制系统结构图1主控制模块的设计
根据系统功能要求和结构特点,本控制系统被分成主控模块和三个子模块(传感器模块、电机控制模块和灯控模块)。其中主控模块主要检测车身主体部分控制开关的状态,并根据这些控制开关的状态实现相应的控制策略,然后将控制命令通过CAN总线和LIN总线发送给相应的子模块,之后根据各子模块反馈的负载状态判断是否存在故障,若有故障则报警显示。同时,CAN总线接收上层CAN网络的某些信息。主控制模块的微控制器采用了可靠性高、抗干扰能力强的汽车专用芯片XC164CS,其内部集成了CAN的控制器。图2是主控制模块的硬件原理图。
图2主控制器模块硬件原理图2直流电机驱动与控制模块的设计
电机控制模块中的微控制器采用的也是XC164CS,这是由于该系列微控制器中都有相应的单元可以实现对电机的控制,相当方便。本设计使用了两路电机控制小车的后轮驱动和前轮转向。对直流电机的驱动和控制采用了电机控制接口芯片TLE6209,它的内部集成了一个H型桥式电路,用来驱动电机,实现电机的四象限运行,分别对应正转、正转制动、反转和反转制动。16位微控制器XC164CS通过内部的CAPCOM模块产生一个10kHz的PWM信号给TLE6209,触发H桥电路。
下载该资料的人也在下载
下载该资料的人还在阅读
更多 >
- 基于CAN总线的水下航行器分布式控制系统 9次下载
- Freelance 800F分布式控制系统 5次下载
- 用于可编程逻辑控制和分布式控制系统的ICS
- 链式静止无功补偿器分布式控制系统 0次下载
- 基于CAN/LIN 实现车门分布式控制系统的设计与研究 7次下载
- 基于CAN总线的染色机分布式控制系统_周怡君 0次下载
- 通用智能机器人分布式控制系统的设计与实现 5次下载
- 基于分布式控制系统的轮式智能机器人研究 5次下载
- 基于分布式控制系统的轮式智能机器人研究
- CAN总线的分布式控制系统中组态软件的应用 27次下载
- 新型的高压变频分布式控制系统 40次下载
- 工业机器人分布式控制系统实例 112次下载
- CAN总线在车辆分布式控制系统中的应用
- Modbus通信协议在分布式控制系统中的应用
- 基于CAN变电站分布式控制系统的设计
- tldb提供分布式锁使用方法 761次阅读
- 深入理解redis分布式锁 764次阅读
- 一文详解Git分布式版本控制系统 701次阅读
- 基于分布式控制的MVBC总线物理层接口的帧收发器产品设计 1085次阅读
- 基于TMS320F2812 DSP实现三协同分布式控制系统的设计 1053次阅读
- 基于嵌入式操作系统实现HIRFL_CSR多层分布式控制系统的前端设计 1027次阅读
- 分布式控制系统的介绍 5216次阅读
- DCS控制系统的选型设计调试 4236次阅读
- 基于多智能体一致性算法分布式协同的能源互联网控制 7157次阅读
- 【新专利介绍】一种基于PLC分布式IO的智能电能表校验系统 1721次阅读
- dcs控制系统的应用实例详解 2.6w次阅读
- DCS控制系统在热电站中的应用 3846次阅读
- 一种基于分布式算法的低通FIR滤波器 3191次阅读
- 深度解读分布式存储技术之分布式剪枝系统 1773次阅读
- 工业控制系统SCADA/DCS和PLC有何区别?SCADA/DCS和PLC的概述 1.4w次阅读
下载排行
本周
- 1电子电路原理第七版PDF电子教材免费下载
- 0.00 MB | 1491次下载 | 免费
- 2单片机典型实例介绍
- 18.19 MB | 95次下载 | 1 积分
- 3S7-200PLC编程实例详细资料
- 1.17 MB | 27次下载 | 1 积分
- 4笔记本电脑主板的元件识别和讲解说明
- 4.28 MB | 18次下载 | 4 积分
- 5开关电源原理及各功能电路详解
- 0.38 MB | 11次下载 | 免费
- 6100W短波放大电路图
- 0.05 MB | 4次下载 | 3 积分
- 7基于单片机和 SG3525的程控开关电源设计
- 0.23 MB | 4次下载 | 免费
- 8基于AT89C2051/4051单片机编程器的实验
- 0.11 MB | 4次下载 | 免费
本月
- 1OrCAD10.5下载OrCAD10.5中文版软件
- 0.00 MB | 234313次下载 | 免费
- 2PADS 9.0 2009最新版 -下载
- 0.00 MB | 66304次下载 | 免费
- 3protel99下载protel99软件下载(中文版)
- 0.00 MB | 51209次下载 | 免费
- 4LabView 8.0 专业版下载 (3CD完整版)
- 0.00 MB | 51043次下载 | 免费
- 5555集成电路应用800例(新编版)
- 0.00 MB | 33562次下载 | 免费
- 6接口电路图大全
- 未知 | 30320次下载 | 免费
- 7Multisim 10下载Multisim 10 中文版
- 0.00 MB | 28588次下载 | 免费
- 8开关电源设计实例指南
- 未知 | 21539次下载 | 免费
总榜
- 1matlab软件下载入口
- 未知 | 935053次下载 | 免费
- 2protel99se软件下载(可英文版转中文版)
- 78.1 MB | 537793次下载 | 免费
- 3MATLAB 7.1 下载 (含软件介绍)
- 未知 | 420026次下载 | 免费
- 4OrCAD10.5下载OrCAD10.5中文版软件
- 0.00 MB | 234313次下载 | 免费
- 5Altium DXP2002下载入口
- 未知 | 233046次下载 | 免费
- 6电路仿真软件multisim 10.0免费下载
- 340992 | 191183次下载 | 免费
- 7十天学会AVR单片机与C语言视频教程 下载
- 158M | 183277次下载 | 免费
- 8proe5.0野火版下载(中文版免费下载)
- 未知 | 138039次下载 | 免费
评论
查看更多