3. Разработка и исследование системы управления мобильным роботом исследуемого типа
.1 Многоуровневая структура системы управления
В общем виде, задача системы управления объектом была сформулирована в разд. 1.4, с указанием, разработка какой части этой системы будет описана в данной работе.
Итак, иерархическая структура разрабатываемой системы компьютерного управления роботом представлена на следующей схеме (см. рис. 3.1).
Рис. 3.1 - Схема системы компьютерного управления роботом
Рассмотрим компоненты данной схемы.
Стратегическая подсистема занимается прокладыванием траектории робота мимо препятствий от исходной точки до цели. Разработкой этой части системы занимается студентка гр. 6081/2 Ларионова Е.В. Входным параметром этой подсистемы является карта местности, исходная точка нахождения робота и целевая. Выходные параметры - траектория движения робота.
Тактическая подсистема занимается сглаживанием полученной траектории и терминальным управлением по скорости для следующего уровня. Разработкой этой части системы занимается студентка гр. 6081/2 Ларионова Е. В. Входным параметром этой подсистемы является траектория движения робота мимо препятствия к цели. Выходными - модуль скорости и угол поворота вектора скорости в горизонтальной плоскости для определенных моментов времени (выдаваемых на выход с определенной частотой).
Исполнительная подсистема получает требуемый вектор скорости и формирует управляющие воздействия для самого объекта. Эта подсистема описывается в данной работе (см. главу 4, в т. ч. раздел 4.2). Состоит эта подсистема из:
блок, получающий задаваемое значение вектора скорости и формирующий управляющие сигналы в виде чисел в файл;
драйвер LPT-порта и широтно-импульсный модулятор, считывающие величину управляющих сигналов из файла и выдающие управляющие сигналы в виде модулированных во времени по ширине импульсов напряжения;
система радиопередачи управляющих импульсов от управляющего персонального компьютера на исполнительный механизм объекта, формирующий управляющие импульсы напряжения на движителях тележки.
Объект, макет мини-робота типа "колобок" описан в разделе 4.2.
Как указывалось в главе 1, структура разрабатываемой системы управления не замкнута. Таким образом, одним из исследуемых моментов становится накопляемая ошибка терминальной отработки роботом задаваемой траектории. Этот вопрос станет актуальным уже на этапе моделирования системы (см. разд. 3.2 и 3.3).
Сподели с приятели: |
