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毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
一、引言
智能车设计以微控制器为核心开展，信号采样与识别、驱动电路及机械动作的控制均由微控制器内部的程序完成。飞思卡尔杯[1,14]智能车竞赛所用的控制器，从2006年开始，先后使用了以8位HCS08、16位HCS12、32为ColdFire处理器为内核的微控制器，目前已经逐步过渡到Kinetis系列微控制器[1]。
最近，移动轮式倒立摆模型已经引起了许多的关注。Ha 等人提出了一个基于线性化动态方程的轨迹控制器的早期原型。使用类似的方法，Grasser 等推导出了运用牛顿方法的动态模型和一个操作点周围的线性化方程来设计的控制器。在Salerno 等人的努力下，通过对摆的间距和两个轮子的旋转角度为变量，对动态方程进行了研究。各种可控性属性系统的状态变量使用微分几何的方法进行分析[2]。
近年来国内也开始研制两轮自平衡机器人，2004 年，中国科学技术大学成功研制了两轮自平衡电动代步车 Free Mover。它可以实现零半径回转，无刹车系统，整车质量约为 30 公斤。正常工作时，操作者经 10 分钟的训练后就可以驾驶其行走。身体前倾时车子自动加速，后倾时自动减速。通过控制手柄，可原地转弯任意角度。时速可达 10 公里。连续行驶里程约 30 公里[3]。
二、运动控制系统
运动控制系统的主要研究内容是机械运动过程中涉及到的力学，机械学，动力驱动，运动参数检测和控制等方面的理论和技术问题。人类最早的运动控制系统可以追溯到五千年前，指南车便是典型的一种[4]。具体来讲,运动控制系统是一种以自动控制理论为指导的电气传动自动控制系统,它以高性能的控制器为核心,通过由电力电子功率变换装置组成的执行机构对电动机进行控制。根据系统不同的控制要求,运动控制系统可以控制电机的转矩，转速(调速系统)，加速度或转角(位置随动系统),或对这些被控机械量的综合控制,进而将电能转换为机械能,实现运动机械的运动要求[5]。
动控制系统现在主要分为下面三种体系结构[6]:工业计算机中嵌入专用运动控制模板构成的运动控制系统、工业计算机与开放式可编程运动控制器构成运动控制系统、全软件式运动控制系统。课题要求:系统稳定性高、实时特性好、幵发周期短、开发难度小。一般采用第二种也就是工业计算机与开放式可编程运动控制器构成运动控制系统作为设计方案。
运动控制器的核心便是单片机嵌入式的选择。单片机应用系统是指以单片机为核心，配以一定的外围电路和软件，实现相应的几种功能。目前，我们所接触最多的便是51系列的芯片，有8位的，16位的以及32位的等等。其主要包括硬件设计和软件设计两大部分，当然根据实际情况还要考虑诸多其他因素。
三、C8051F020开发板
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