tailieunhanh - Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Nghiên cứu thực thi bộ điều khiển robot công nghiệp trên nền tảng FPGA

Đề tài "Nghiên cứu thực thi bộ điều khiển robot công nghiệp trên nền tảng FPGA" nghiên cứu nhằm thực thi bộ điều khiển chuyển động sử dụng Kit SoC ứng dụng nền tảng FPGA của Altera để xây dựng mô hình xe robot. - Kiểm thử và đánh giá kết quả thực thi bộ điều khiển trên đối tượng mô hình giả lập. | BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN TRUNG TIẾN NGHIÊN CỨU THỰC THI BỘ ĐIỀU KHIỂN ROBOT CÔNG NGHIỆP TRÊN NỀN TẢNG FPGA Chuyên ngành Kỹ thuật Điện tử LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN . Đỗ Trọng Tuấn Hà Nội - 2017 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ. iii DANH MỤC CÁC BẢNG . v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT . vi LỜI CAM ĐOAN . viii MỞ ĐẦU . 1 CHƯƠNG I TỔNG QUAN HỆ THỐNG . 3 . Giới thiệu về Robot . 3 . Giới thiệu về công nghệ Robot hiện nay . 3 . Các loại động cơ được sử dụng trong công nghệ Robot . 5 . Các loại module điều khiển động cơ . 11 . Nền tảng FPGA DSP trong điều khiển Robot. 22 . Các giải pháp và xác định bài toán . 33 . Phân tích và lựa chọn giải pháp . 33 . Kết luận chương . 34 CHƯƠNG II THIẾT KẾ HỆ THỐNG . 35 . Sơ đồ khối tổng thể của hệ thống . 35 . Sơ đồ đặc tả hệ thống . 35 . Sơ đồ nguyên lý và các module của hệ thống . 37 . Sơ đồ nguyên lý tổng thê . 37 . Module điều khiển động cơ . 37 . Module điều khiển hệ thống . 38 . Module dò đường . 41 . Lựa chọn cấu hình hệ thống . 42 . Khối điều khiển hệ thống . 43 . Khối điền khiển động cơ . 44 . Khối dò đường . 45 CHƯƠNG III XÂY DỰNG HỆ THỐNG . 46 . Xây dựng phần cứng . 46 . Dự án Quartus cơ bản . 46 i . Phát triển trên nền tảng dự án cơ bản . 47 . Biên dịch và chạy chương trình . 53 . Xây dựng phần mềm . 66 . Giải thuật điều khiển vi tích phân tỉ lệ PID . 66 . Ứng dụng giải thuật PID vào điều khiển robot . 67 . Biên dịch và chạy chương trình . 71 . Kết quả mô phỏng và kiểm thử . 73 . Kết quả mô phỏng . 73 . Kết quả kiểm thử . 73 KẾT LUẬN . 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO .78 ii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1. 1 Robot Công nghiệp . 4 Hình 1. 2 Robot y tế và an ninh quốc phòng . 4 Hình 1. 3 Động cơ một chiều . 5 Hình 1. 4 Cấu tạo động cơ DC . 6 Hình 1. 5 Động cơ Servo . 6 Hình 1. 6 Cấu tạo động cơ Servo . 7 Hình 1. 7 Động cơ bước . 8 Hình 1. 8 Sơ đồ nguyên tắc điều khiển