沙漠信息感知机器人运动控制系统设计

【摘要】沙漠化是当今世界严重的环境问题,为了实现自然生态的保护,预防沙尘暴,防止沙漠化,需要更好的研究沙漠,因此需要获取沙漠中沙粒振动频率、风速、风向、风蚀等实时数据,使用数据融合和时间序列的分析方法,建立沙尘暴动力学重构模型,探索沙尘暴起因机制和预测方法。由于轮式机器人技术的快速发展,并且非常成熟,采用轮式机器人在沙漠中采集沙漠中的各种信息已经是一种可能。由于沙漠环境特别复杂,必须设计一个快速、有效、可靠的沙漠信息感知机器人运动控制系统。利用嵌入式Linux系统、ModbusRTU协议,研究实现沙漠信息感知机器运动控制系统,研究的内容主要包括如下方面：分析沙漠信息感知机器人运动模型。沙漠机器人采用四轮独立驱动,基本运动包括直行、左前转弯、左后转弯、右前转弯、右后转弯。在理想的环境下,对沙漠机器人直行和转弯模型分析,推导得出车速与机器人电机转速的关系,为实际控制系统编程提供理论依据。最后,分析沙漠机器人轮胎打滑的原因和机器人运行的控制算法。利用matlab软件的simulink工具建立沙漠信息感知机器人运动控制系统模型,并且仿真。首先,根据直流伺服电机的动态数学模型,建立simulink模型,在此基础上建立直流伺服电机伺服系统simulink模型,仿真得出调速系统转速响应曲线,最后根据沙漠机器人运行的控制算法建立运行控制系统,仿真当机器人负载加重或上坡时,系统调节转速,增加电机输出转矩,以保证系统稳定。设计沙漠机信息器人运动控制系统的硬件接口电路。根据控制系统的设计的方案,分别设计控制系统电源电路,时钟和复位电路,网口电路,串口电路,SD卡接口电路,直流伺服电机驱动电路。设计沙漠信息感知机器人运动控制系统的软件。软件设计主要包括机器人直行控制程序,机器人差速转弯控制程序,机器人运行故障检测程序,机器人运行控制程序。
【作者】周栋；
【导师】刘大铭；朱鸿波；
【作者基本信息】宁夏大学，电子与通信工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】四轮独立驱动；ModbusRTU；伺服电机；差速转弯；

【参考文献】
[1]包婷婷.从双边视角看搭售情况下我国网络团购平台企业定价策略[D].复旦大学,产业经济学,2012,硕士.
[2]李建明.论患者隐私权的法律保护[D].山东财经大学,民商法学,2012,硕士.
[3]董春玲,张勤.用于不确定性故障诊断的权重逻辑推理算法研究[J].自动化学报,2014,12:2766-2781.
[4]赵建飞.60GHz通信系统中的相位噪声补偿技术[D].北京邮电大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[5]郝丽媛.唐群英和秋瑾女权与女学思想比较研究[D].西北大学,中国近现代史,2014,硕士.
[6]何玉亭.共振瑞利散射技术在药物分析中的新方法的研究与应用[D].西南大学,分析化学,2014,硕士.
[7]郭丽.我国医师侵权责任研究[D].安徽大学,法律,2012,硕士.
[8]吴春梅.酸马奶酒中乳酸菌抑菌特性稳定性的研究[D].内蒙古农业大学,农产品加工及贮藏工程,2004,硕士.
[9]赵杰,于舒春,蔡鹤皋.金字塔双层动态规划立体匹配算法[J].控制与决策,2007,01:69-72+77.
[10]罗政军.流动式架桥机的液压行走控制系统研究[D].燕山大学,机械电子工程,2014,硕士.
[11]鞠永平.吉林省粮食企业发展问题与对策研究[D].吉林大学,高级管理人员工商管理,2012,硕士.
[12]姚婷婷,谢昭.多层次MRF重标记及映射法则下的图像分割[J].自动化学报,2013,10:1581-1593.
[13]戴婧.多倍体鲫鲂的分子生物学特性研究[D].湖南师范大学,发育生物学,2014,硕士.
[14]孙娜.时间序列分析在教育投资与经济增长方面的研究应用[D].辽宁师范大学,概率论与数理统计,2012,硕士.
[15]吴净霖.外资并购国家安全审查标准的比较研究[D].南京师范大学,经济法学,2012,硕士.
[16]何佳昆.天津市住房市场供求关系和价格机制的实证分析[D].天津财经大学,西方经济学,2012,硕士.
[17]杨旭.内蒙古呼和浩特移动集团客户服务营销策略研究[D].内蒙古大学,高级管理人员工商管理,2013,硕士.
[18]佘伟重.河北省高职高专院校排球教学现状研究[D].河北师范大学,体育教学,2012,硕士.
[19]记者侯云龙.中国宝安再添“炒作道具”？[N].经济参考报,2014-02-14011.
[20]漆静.重力有机工质热功转换系统及改进的氨水联合循环[D].重庆大学,动力工程与工程热物理,2014,硕士.
[21]支孟轩.光子晶体光纤的传输特性研究[D].吉林大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[22]周婕,陈妮妮.大学校训的语言特征及翻译原则分析[J].现代语文(语言研究版),2014,11:131-134.
[23]李根华.基于数字图像测量系统的Duncan-Chang模型和南水模型参数的研究[D].大连理工大学,岩土工程,2004,硕士.
[24]刘艳庆.美国教师专业发展学校及对我国农村教师教育的启示[D].湖南大学,高等教育学,2010,硕士.
[25]蒋盼盼.带有一般线性耗散项的p-方程组解的衰减估计[D].南京航空航天大学,基础数学,2013,硕士.
[26]李倩.建筑屋顶装饰与瑞兽造型[J].艺术科技,2013,11:299.
[27]王峥燕.高新技术集群企业网络嵌入对技术创新的影响研究[D].浙江工业大学,企业管理,2012,硕士.
[28]黄娜娜.瓜实蝇对低温的耐受性及其生理生化机制研究[D].华中农业大学,农业昆虫与害虫防治,2014,硕士.
[29]顾辰.公共空间视角下茶馆的复兴与功能变迁研究[D].苏州大学,社会学,2014,硕士.
[30]苍凯.a-InZnO-TFTs的器件制备、性能和稳定性研究[D].南京理工大学,材料学,2013,硕士.
[31]张威.软土场地某地铁车站基坑施工降水对地面沉降影响研究[D].哈尔滨工业大学,固体力学,2014,硕士.
[32]杨海鹏.Cu-Ce改性USY分子筛的低温NH_3-SCR性能的研究[D].浙江大学,2014.
[33]顾晶.胃癌组织中MMP-2及TIMP-2表达的临床意义及相关探讨[D].青海大学,外科学,2013,硕士.
[34]陈春阳.松茸胞外多糖的分离纯化与特性研究[D].吉林农业大学,食品科学,2012,硕士.
[35]吕萍,李忠富.我国区域经济发展潜力的时空差异研究[J].数量经济技术经济研究,2010,11:37-51.
[36]陈炎,田原,田越.ABB板形仪在攀钢HC冷连轧机的应用分析[J].冶金自动化,1999,03:48-50.
[37]王广宇.人工髋关节翻修19例随访分析[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[38]刘扬.大都市中心城区科技型产业发展战略研究[D].天津大学,公共管理,2013,硕士.
[39]赵翎.高速列车司机座椅静态舒适性评价与设计方法研究[D].北京交通大学,载运工具运用工程,2012,硕士.
[40]王艺霖,王爱群.内控缺陷披露、内控审计对权益资本成本的影响——来自沪市A股上市公司的经验证据[J].宏观经济研究,2014,02:123-130+143.
[41]曾友爱,张旭明,顾建平,李振勇.胡状集三维地震资料全三维处理[J].石油地球物理勘探,1995,S1:30-31+312-37+185.
[42]程娜娜.石墨烯修饰电极在电化学传感器和生物传感器中的应用研究[D].东北师范大学,分析化学,2012,硕士.
[43]丁爱祥.氨基修饰的α-氰基二苯乙烯衍生物在荧光液晶材料和环境传感中的应用[D].安徽大学,有机化学,2014,硕士.
[44]曾雷杰.基于SAN的存储管理软件的研究与开发[D].西北工业大学,计算机软件与理论,2004,硕士.
[45]张全,樊治平,潘德惠.区间数多属性决策中一种带有可能度的排序方法[J].控制与决策,1999,06:703-706+711.
[46]孙伟.城市滨海旅游景观规划和设计研究[D].青岛大学,旅游管理,2004,硕士.
[47]石芬.“汉语桥”与中国软实力构建[D].华中师范大学,传播学,2012,硕士.
[48]库尔班艾提.经PVP包覆ZnO纳米颗粒对大蒜根尖细胞有丝分裂的影响研究[D].东北师范大学,凝聚态物理学,2012,硕士.
[49]谢明.汉川市国税局办税服务厅服务质量提升策略研究[D].华中师范大学,公共管理,2014,硕士.
[50]杨瑞.关节镜下带线锚钉修复肩关节上盂唇前后向损伤的疗效分析[D].遵义医学院,外科学（专业学位）,2013,硕士.