MATLAB模拟与DC电机在轮式移动机器人中的应用分析

"本文主要探讨了如何为轮式移动机器人（WMR）选择合适的直流电机，并通过MATLAB Simulink模型确定电机规格。论文重点研究基于Peripheral Interface Controller (PIC)的控制系统设计，包括汇编软件技术和H-bridge控制电路，用于驱动两个直流齿轮电机，实现WMR的运动控制。在分析过程中，作者关注的是采用差动驱动技术控制两个直流齿轮电机的驱动系统。设计分析中使用了PIC16F84A微控制器，并通过五个输入传感器检测数据，与五个ON/OFF开关进行测试。" 在轮式移动机器人的构建中，电机是其运动的核心部件，通常选用直流电机（DC Motors）来实现精确的运动控制。根据WMR的设计需求，技术人员会挑选适合的DC电机。在本论文中，作者深入探讨了如何为特定的WMR应用选择平衡性能的直流电机。选择电机时，需要考虑电机的功率、速度、扭矩、效率以及尺寸等因素，以确保它们能够满足WMR在各种环境和任务中的运动性能。 为了确定适用于WMR的直流电机规格，作者利用MATLAB Simulink进行建模和仿真。MATLAB Simulink是一款强大的动态系统建模工具，可以方便地模拟电机性能并预测其在实际应用中的行为。通过仿真，可以优化电机参数，确保其与WMR的控制系统协同工作。 论文中提到的驱动系统基于PIC微控制器，具体为PIC16F84A。PIC是一种广泛应用的微控制器，具有低功耗、高性能的特点，非常适合电机控制这类实时性要求高的应用。该系统设计包括一个H-bridge控制电路，它能实现电机的正反转和速度控制。H-bridge是一种电机驱动电路，通过改变开关状态，可以使电机在两个方向上自由转动。 在驱动系统中，作者重点关注采用差动驱动技术控制两个直流齿轮电机。差动驱动技术允许WMR通过独立控制左右两侧电机的转速来实现转向和直线行驶，提高了WMR的灵活性和操控精度。 此外，为了感知环境并做出反应，系统集成了五个输入传感器，这些传感器的数据通过五个ON/OFF开关进行测试。这种设计使WMR能够接收和处理来自周围环境的信号，实现自主导航和避障等功能。 该论文详尽地阐述了如何结合MATLAB软件、PIC微控制器和H-bridge控制电路，设计出一个适用于WMR的高效直流电机驱动系统，特别是对于采用差动驱动的WMR，这为相关领域的研究和实践提供了有价值的参考。