马达驱动移动平台的控制系统及其控制方法技术方案

一种马达驱动移动平台的控制系统及其控制方法，马达驱动移动平台的控制系统用以控制移动平台的速度。马达驱动移动平台的控制系统包含减法器、控制器以及信号转换器。减法器产生误差速度，控制器产生速度控制信号，信号转换器产生包含加速驱动信号与减速驱动信号的速度驱动信号。加速驱动信号与减速驱动信号对移动平台提供加、减速控制。

Control system and control method of motor driven mobile platform

【技术实现步骤摘要】
马达驱动移动平台的控制系统及其控制方法
本专利技术涉及一种移动平台的控制系统及其控制方法，尤其涉及一种无须额外刹车机构的马达驱动移动平台的控制系统及其控制方法。
技术介绍
对现有具移动平台的机器人而言，主要通过马达驱动的方式对移动平台提供前进的动力。当移动平台需要减速时，则可通过额外的刹车机构主动地施加制动力，对移动平台进行刹车减速。又或者，可利用马达本身不驱动的方式实现被动减速。藉此，达到移动平台的前进与减速的控制。再者，对于承载不同负载的移动平台欲达到平稳的加、减速控制，则通常以人为方式调整加以控制。惟前揭方式对现有移动平台进行驱动、控制所存在的问题在于：对采用马达本身不驱动的方式进行被动减速者，当移动平台的真实速度超过目标速度而需要减速时，则无法实现减速，仍需要依靠额外的刹车机构所提供的制动力才能实现减速。因此，不仅增加设备成本、维护成本，也提高控制的复杂度。再者，通过人为方式对承载不同负载的移动平台进行加、减速控制，将无法达到自动地、即时地、准确地调整控制。为此，如何设计出一种无须额外刹车机构的马达驱动移动平台的控制系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种马达驱动移动平台的控制系统，用以控制一移动平台的速度，其特征在于，该马达驱动移动平台的控制系统包含：/n一减法器，接收一参考速度与一实际速度，且计算该参考速度与该实际速度的差值得到一误差速度；/n一控制器，接收该误差速度、该实际速度以及一目标速度的绝对值，且计算出一速度控制信号；及/n一信号转换器，接收该速度控制信号、该实际速度以及该目标速度的绝对值，且计算出一速度驱动信号；其中，该速度驱动信号包含一加速驱动信号与一减速驱动信号；/n其中，该加速驱动信号与该减速驱动信号对该移动平台提供加、减速控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种马达驱动移动平台的控制系统，用以控制一移动平台的速度，其特征在于，该马达驱动移动平台的控制系统包含：
一减法器，接收一参考速度与一实际速度，且计算该参考速度与该实际速度的差值得到一误差速度；
一控制器，接收该误差速度、该实际速度以及一目标速度的绝对值，且计算出一速度控制信号；及
一信号转换器，接收该速度控制信号、该实际速度以及该目标速度的绝对值，且计算出一速度驱动信号；其中，该速度驱动信号包含一加速驱动信号与一减速驱动信号；
其中，该加速驱动信号与该减速驱动信号对该移动平台提供加、减速控制。


2.根据权利要求1所述的马达驱动移动平台的控制系统，其特征在于，当该移动平台的移动方向相同，且该实际速度大于或者等于该目标速度的绝对值时，该加速驱动信号与该减速驱动信号为：
当Cmax<ck：PWMk＝Dfull、BKk＝0；
当Cmax≥ck≥0，且
ck-ck-1<Cmin：PWMk＝0、BKk＝T；

PWMk＝0、

BKk＝0；
当0>ck≥Cmin：PWMk＝0、
当Cmin>ck：PWMk＝0、BKk＝T；
其中，PWMk为该加速驱动信号、BKk为该减速驱动信号、Dfull为一最大责任周期、T为一取样时间、ck、ck-1为该速度控制信号、Cmax为一速度参数最大值(其值为1)、Cmin为一速度参数最小值(其值为-1)、BrakeStd为一刹车参数。


3.根据权利要求1所述的马达驱动移动平台的控制系统，其特征在于，当该移动平台的移动方向相同，且该实际速度小于该目标速度的绝对值时，该加速驱动信号与该减速驱动信号为：
当Cmax<ck：PWMk＝Dfull、BKk＝0；
当Cmax≥ck≥0，且
ck-ck-1<Cmin：PWMk＝0、BKk＝0；

PWMk＝0、BKk＝0；

BKk＝0；
当0>ck≥Cmin：PWMk＝0、BKk＝0；
当Cmin>ck：PWMk＝0、BKk＝0；
其中，PWMk为该加速驱动信号、BKk为该减速驱动信号、Dfull为一最大责任周期、T为一取样时间、ck、ck-1为该速度控制信号、Cmax为一速度参数最大值(其值为1)、Cmin为一速度参数最小值(其值为-1)、BrakeStd为一刹车参数。


4.根据权利要求2或3所述的马达驱动移动平台的控制系统，其特征在于，该刹车参数是根据该实际速度、该目标速度的绝对值以及一最大速度所决定。


5.根据权利要求4所述的马达驱动移动平台的控制系统，其特征在于，
当满足该刹车参数为一第一刹车参数值；
当不满足该刹车参数为一第二刹车参数值；其中，该第一刹车参数值大于该第二刹车参数值；
其中，yk为该实际速度、|St|为该目标速度的绝对值、vmax为该最大速度。


6.根据权利要求2或3所述的马达驱动移动平台的控制系统，其特征在于，当驱动该移动平台为一无刷直流马达时，该加速驱动信号系控制一马达驱动板的PWMpin脚位，该减速驱动信号系控制该马达驱动板的Start/Brakepin脚位。


7.根据权利要求1所述的马达驱动移动平台的控制系统，其特征在于，当该实际速度小于一最低可控速度，且该目标速度的绝对值为零时，该加速驱动信号与该减速驱动信号为：
PWMk＝0、BKk＝T；
其中，PWMk为该加速驱动信号、BKk为该减速驱动信号、T为一取样时间。


8.根据权利要求1所述的马达驱动移动平台的控制系统，其特征在于，该控制器为比例-积分控制器、比例-积分-微分控制器、模糊控制器、模糊比...

【专利技术属性】
技术研发人员：林群棋，朱嘉荣，陈廷硕，
申请(专利权)人：新世代机器人暨人工智慧股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71