第5章 機器人的運動控制

智能機器人導(dǎo)論

05-機器人運動控制5.1機器人的運動機構(gòu)機器人的運動機構(gòu)

機器人的運動機構(gòu)指承載機器人運動的底盤中內(nèi)置的減速器、驅(qū)動機器人運動和動作的電機等執(zhí)行機構(gòu)。輪式運動機構(gòu)

輪式運動機構(gòu)是指各類采用車輪作為外在運動基礎(chǔ)驅(qū)動結(jié)構(gòu)的機構(gòu)，主要指固定輪的車軸、提升驅(qū)動力的減速箱和輸出動力的各類電機等。5.1機器人的運動機構(gòu)

履帶式運動結(jié)構(gòu)

履帶式運動結(jié)構(gòu)相較于輪式運動機構(gòu)，與地面接觸面積增大，故摩擦力增大，能夠提供更好的路面適應(yīng)性，但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜度增加，因而對動力的要求也有所增加。

5.1機器人的運動機構(gòu)

直流有刷電機-電機選型規(guī)則

(1)確認(rèn)電機規(guī)格。根據(jù)裝置的規(guī)格確認(rèn)電機的要求規(guī)格，其基本項目包括：運行功能的確認(rèn)、驅(qū)動時間(運行模式)、分辨率、停止精度、保持位置、電源電壓及頻率、使用環(huán)境；

(2)確定驅(qū)動機構(gòu)。代表性的驅(qū)動機構(gòu)包括簡單的旋轉(zhuǎn)體、滾珠螺桿、皮帶輪和齒條齒輪等。由此來確定負(fù)載計算必須的尺寸、質(zhì)量、系數(shù)等。其基本項目包括：搬運物的尺寸與質(zhì)量(或密度)、各零件的尺寸與質(zhì)量(或密度)、可動零件滑動部的摩擦系數(shù)等；

(3)負(fù)載計算。計算電動機輸出軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)動慣量兩部分；滾珠螺桿、滑輪、皮帶和齒條等驅(qū)動機構(gòu)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計算方法如下：5.1機器人的運動機構(gòu)

直流有刷電機-電機選型規(guī)則

(4)選擇電機類型。包括直流有刷電機、直流無刷電機、步進電機等，或各類交流電機，電機類型主要由供電形式和驅(qū)動系統(tǒng)形式等因素決定；

(5)選用計算。從機械強度、加速時間、加速轉(zhuǎn)矩等各方面，確認(rèn)電機和減速箱的規(guī)格是否符合所有要求規(guī)格，然后再確定方案。5.1機器人的運動機構(gòu)

直流無刷電機

傳統(tǒng)的直流無刷電機內(nèi)部一般會內(nèi)置用于檢測轉(zhuǎn)子位置的光電或磁電檢測元件，如霍爾傳感器等，以實現(xiàn)向驅(qū)動器發(fā)送電機轉(zhuǎn)動的位置信號的功能。5.1機器人的運動機構(gòu)①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩??①Tr1ON

ONON

ONONTr2

ONON

ONON

Tr3

ONON

ONON

Tr4

ONON

ONON

Tr5

ONON

ONON

Tr6ONON

ONON

ONU相N-SS-NN-SS-NNV相-NN-SS-NN-SS-W相SS-NN-SS-NN-S

直流無刷電機電機線圈與開關(guān)管相連接，由6個MOSFET組成變頻器，按照一定順序交互重復(fù)開關(guān)，轉(zhuǎn)換線圈中電流方向5.1機器人的運動機構(gòu)步進電機

步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的特殊電機，其旋轉(zhuǎn)的控制精度遠(yuǎn)高于無刷電機，其旋轉(zhuǎn)速度低于無刷電機。

步進電機轉(zhuǎn)動時，其驅(qū)動器一般按照每次旋轉(zhuǎn)一個固定角度的方式驅(qū)動，該角度稱為步進角。步進角是步進電機在設(shè)計上的最小旋轉(zhuǎn)角度，體現(xiàn)為電機以步進的形式旋轉(zhuǎn)。

控制電機驅(qū)動信號的相位來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，實現(xiàn)調(diào)速目的。5.1機器人的運動機構(gòu)步進電機

-主要特性

(1)高精度。相比于無刷電機或有刷電機，步進電機最大的特征是能夠簡單的實現(xiàn)高精度的定位控制。普通的永磁式步進電機即可以實現(xiàn)7.5?步進角，而五相步進電機的分辨率則可以達到0.72?（全步進）和0.36?（半步級），且無累積誤差，可以實現(xiàn)很高精度的定位；

(2)定位保持。步進電機在停止的狀態(tài)下，仍具有勵磁保持力，即使不依靠機械剎車，依然可以保持停止的狀態(tài)；

(3)動作靈敏。步進電機加速性能優(yōu)越，可以做到瞬時啟動、停止和正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換等動作；

(4)不依賴傳感器定位。步進電機可以實現(xiàn)開環(huán)控制，不需要碼盤和位置傳感器，僅依靠輸入的控制信號就可以實現(xiàn)速度和位置的精準(zhǔn)控制，適合在短距離、高精度、高頻度的控制場合中使用；5.1機器人的運動機構(gòu)步進電機

-主要特性

(5)低速高轉(zhuǎn)矩。步進電機在低速和中速工作時，能夠輸出較大的轉(zhuǎn)矩，高于同級別的其他類型電機；

(6)高可靠。步進電機故障率低、誤動作少，使用步進電機的系統(tǒng)的可靠性要高于其他電機+減速器+檢測裝置的系統(tǒng)；

(7)高輸出功率。步進電機可以在較小的體積下實現(xiàn)高轉(zhuǎn)矩輸出，優(yōu)于同等體積的其他類型電機；

(8)無累積誤差。步進電機的精度一般是步距角的3%～5%，且由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的關(guān)系，每一步所產(chǎn)生的誤差不會累積到下一步中，不會產(chǎn)生累積誤差；5.1機器人的運動機構(gòu)步進電機

-主要特性(9)較耐高溫。步進電機的溫度過高會使電機內(nèi)部的磁性材料發(fā)生退磁問題，導(dǎo)致力矩下降甚至無法工作，因此不同類型的步進電機的最高工作溫度取決于其內(nèi)部的磁性材料，一般磁性材料的退磁溫度都高于130℃，部分甚至高于200℃。因此，步進電機的工作溫度普遍可以達到80℃甚至更高；(10)高轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)矩。步進電機的轉(zhuǎn)矩會隨著轉(zhuǎn)速的升高而降低，電機各相繞組會形成反向電動勢，電機轉(zhuǎn)速越快、頻率越高，反向電動勢越大，使相電流減小，導(dǎo)致力矩下降；(11)低轉(zhuǎn)速。步進電機只能工作在較低的轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過一定程度時，會出現(xiàn)無法起動的問題。當(dāng)電機空載時，輸入信號頻率低于空載起動頻率即可起動，但隨著負(fù)載的增加，信號頻率應(yīng)降低方能使電機起動。5.1機器人的運動機構(gòu)步進電機

-

永磁式步進電機（PermanentMagnetStepperMotor）

一般為兩相或者四相，轉(zhuǎn)子慣性小、動態(tài)性好、響應(yīng)快，且輸出力矩大，步進角一般為7.5?或15?，其具有成本低廉的特點。5.1機器人的運動機構(gòu)步進電機

-反應(yīng)式步進電機（ReactiveStepperMotor）

反應(yīng)式步進電機在步進電機里屬于比較傳統(tǒng)的一類，步進角一般為1.5?。在電機的轉(zhuǎn)子上均勻分布著許多的小齒，定子齒有三個勵磁繞阻，其幾何軸線分別是與轉(zhuǎn)子齒軸線錯開的。電機的位置和速度由導(dǎo)電次數(shù)（脈沖數(shù)）和頻率成一一對應(yīng)關(guān)系，而方向則是由導(dǎo)電順序決定的。在市場上，一般以二、三、四、五相的反應(yīng)式步進機比較多。步進電機

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混合式步進電機（HybridStepperMotor）

混合式步進電機結(jié)合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點，根據(jù)相數(shù)可以分為兩相、三相和五相。其中，兩相的步進角一般為1.8?，三相的步進角一般為1.2?，而五相的步進角一般為0.72?。5.1機器人的運動機構(gòu)步進電機

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混合式步進電機（HybridStepperMotor）

轉(zhuǎn)子本身具有磁性，在同樣的定子電流下產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要大于反應(yīng)式步進電機，且其步進角通常也較小。因此，經(jīng)濟型數(shù)控機床等設(shè)備上大都是用混合式步進電機進行驅(qū)動。但混合轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、轉(zhuǎn)子慣量大，其快速性要低于反應(yīng)式步進電機。5.1機器人的運動機構(gòu)步進電機

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混合式步進電機（HybridStepperMotor）

其轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子1、轉(zhuǎn)子2和永磁體構(gòu)成。轉(zhuǎn)子被軸向磁化，如轉(zhuǎn)子1為N極時，轉(zhuǎn)子2則為S極，轉(zhuǎn)子的外圈一般由50個小齒構(gòu)成,轉(zhuǎn)子1和轉(zhuǎn)子2的小齒于構(gòu)造上互相錯開了1/2螺距。定子上擁有小齒狀的磁極，磁極繞有線圈，線圈與對角位置磁極連通。通電后，磁極與對角線位置的磁極向轉(zhuǎn)子方向產(chǎn)生相同的極性，稱為一個相。5.1機器人的運動機構(gòu)步進電機

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混合式步進電機（HybridStepperMotor）

(1)將A相勵磁。若磁極磁化成S極，則將與帶有N極極性的轉(zhuǎn)子1的小齒互相吸引，并與帶有S極極性的轉(zhuǎn)子2的小齒相斥，平衡后停止。此時，沒有勵磁的B相磁極的小齒和帶有S極極性的轉(zhuǎn)子2的小齒偏離0.72?。5.1機器人的運動機構(gòu)步進電機

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混合式步進電機（HybridStepperMotor）

(2)將B相勵磁。由A相勵磁轉(zhuǎn)為B相勵磁時，B相磁極磁化成N極，與擁有S極極性的轉(zhuǎn)子2互相吸引，而與擁有N極極性的轉(zhuǎn)子1相斥。

隨著勵磁相位按照A相→B相→C相→D相→E相→A相依次轉(zhuǎn)換時，步進電動機會以每次0.72?的角度進行旋轉(zhuǎn)。

反方向旋轉(zhuǎn)時，只需將勵磁順序倒轉(zhuǎn)，依照A相→E相→D相→C相→B相→A相勵磁即可。

0.72?的分辨率取決于定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)造上的機械偏移量，不需要編碼器等傳感器。5.1機器人的運動機構(gòu)步進電機

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多相勵磁

上述是單相勵磁的整步驅(qū)動方式，為了有效利用線圈通常采用多相勵磁的工作方式，如四相或五相同時勵磁。以五角形接線的四相勵磁的整步工作方式。上圖：五角形接線4相勵磁驅(qū)動信號時序下圖：四-五相勵磁可以實現(xiàn)半步工作多相勵磁較單相勵磁可以有效降低振動，提升電機運行的平穩(wěn)性、產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩、不易產(chǎn)生失步，但多相勵磁也會提升電機的輸入功率、且提升了驅(qū)動信號的復(fù)雜度。5.1機器人的運動機構(gòu)

5.1機器人的運動機構(gòu)步進電機

-細(xì)分

細(xì)分技術(shù)一定程度上實現(xiàn)了與多相勵磁類似的功能：提高了步進電機的分辨率、減小了步進電機的振蕩且提高了輸出轉(zhuǎn)矩，但細(xì)分技術(shù)也有明顯的缺點，細(xì)分越多、所要計算的細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)量就越大、占用處理器資源越多。5.1機器人的運動機構(gòu)

5.1機器人的運動機構(gòu)步進電機

-主要參數(shù)

(2)相數(shù)。指電機內(nèi)部的線圈組數(shù)。目前常用的有兩相、三相、四相和五相，電機的相數(shù)不同，步進角也不同。通常相數(shù)越高、步進角越小，例如兩相步進電機的步進角為0.9?/1.8?、三相的步進角為0.75?/1.5?，而五相的步進角則可以達到0.36?/0.72?。

通過步進電機自身的結(jié)構(gòu)就可以實現(xiàn)很高的控制精度，而當(dāng)使用了具有細(xì)分功能的驅(qū)動控制器之后，可以突破固有線圈對于步進角的限制。

(3)保持轉(zhuǎn)矩。指步進電機通電但沒有轉(zhuǎn)動時定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩，是步進電機的重要參數(shù)之一，而且步進電機在低速轉(zhuǎn)動時的轉(zhuǎn)矩也接近保持轉(zhuǎn)矩。步進電機會隨著轉(zhuǎn)速的升高而導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩的下降，功率也會發(fā)生變化，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩難以衡量。因此廠商一般將步進電機的保持轉(zhuǎn)矩作為一項基本參數(shù)，人們提及步進電機的轉(zhuǎn)矩時一般也指保持轉(zhuǎn)矩。5.1機器人的運動機構(gòu)舵機

一種以輸出特定角度為主的電機，可以通過程序連續(xù)控制其轉(zhuǎn)角。因此目前廣泛地使用在航模、智能小車、機器人關(guān)節(jié)等需要精確控制角度且角度轉(zhuǎn)動范圍有一定限定的場合，比如控制航模飛機的各個舵面的角度等，這也是舵機一詞的由來。舵機一般具有以下特點：

(1)集成度高、體積緊湊。舵機將相關(guān)部件進行了高度集成和定制開發(fā)，其內(nèi)部的減速器和控制、檢測電路都經(jīng)過了特殊的優(yōu)化設(shè)計，相比于分立機構(gòu)，大大減小了整體體積和重量；

(2)外形標(biāo)準(zhǔn)、便于安裝。常見的舵機外形比較標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)格相同或規(guī)格相近的舵機在外觀尺寸上往往相同，很容易進行互換；5.1機器人的運動機構(gòu)舵機

(3)輸出力矩大、穩(wěn)定性好。舵機內(nèi)部將直流電機輸出的動力經(jīng)過減速箱后，可以有效提升輸出力矩，實現(xiàn)數(shù)十Kg·cm的扭力，舵機型號和參數(shù)中所標(biāo)識的扭矩或扭力即為舵機在堵轉(zhuǎn)時的輸出力矩；

(4)控制簡單、便于和微處理器連接。舵機一般使用PWM/PPM信號進行控制，NE555等常規(guī)電路和微處理器都可以簡單的輸出滿足舵機控制要求的信號。5.1機器人的運動機構(gòu)舵機-控制方式

舵機一般具有三根連線，分別是VCC和GND，一根控制信號線。舵機的控制器根據(jù)控制信號控制電機轉(zhuǎn)動，檢測電位器輸出，實現(xiàn)閉環(huán)控制和穩(wěn)定輸出功能。

傳統(tǒng)舵機一般使用PWM作為的控制信號，信號周期為20ms，正脈寬為0.5ms～2.5ms，線性對應(yīng)舵機轉(zhuǎn)動角度的0?至最大角度。如使用0～180°舵機時，0.5ms正脈寬控制信號對應(yīng)舵機輸出角度0?、1.0ms對應(yīng)45?、1.5ms對應(yīng)90?、2.0ms對應(yīng)135?、2.5ms對應(yīng)180?。

但20ms的更新速率過低，難以適應(yīng)高性能的高速舵機。目前部分高速舵機已經(jīng)可以支持更高頻率的PWM信號，如可以支持到400HzPWM信號，其控制脈寬為500μs～2500μs，具體使用時應(yīng)遵循舵機的數(shù)據(jù)手冊。5.1機器人的運動機構(gòu)舵機

-主要參數(shù)

(1)工作電壓。舵機廠商提供的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩等參數(shù)均與工作電壓有關(guān)，如FutabaS-9001在4.8V時扭力為3.9Kg·cm、速度為0.22s/60?，在6.0V時扭力5.2Kg·cm、速度為0.18s/60?。

(2)轉(zhuǎn)矩。部分舵機也標(biāo)稱為扭矩、扭力，其單位是Kg·cm，測量方法為在舵盤上距舵機軸中心水平距離1cm處，舵機能夠帶動的物體重量；

(3)轉(zhuǎn)速。舵機內(nèi)部的電機在額定電壓下轉(zhuǎn)速固定，經(jīng)過減速箱后的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速也固定。舵機所標(biāo)注的轉(zhuǎn)速通常指舵機在無負(fù)載情況下轉(zhuǎn)過60?所需要的時間，一般舵機轉(zhuǎn)速為0.11s/60?～0.21s/60?；

(4)尺寸、重量和材質(zhì)。舵機的功率（速度×轉(zhuǎn)矩）與舵機的尺寸比值可以理解為該舵機的功率密度，一般舵機的功率密度越大價格越高。5.2機器人的驅(qū)動控制

PWM驅(qū)動原理

PWM信號控制的電壓或電流是以一種通(ON)或斷(OFF)的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上，接通時直流供電被加到負(fù)載上，斷開時直流供電被斷開?？梢詫WM看作是一種控制能量輸運的開關(guān)控制信號。

PWM信號頻率足夠高時，受控設(shè)備則可以實現(xiàn)降低功率的工作模式，工作功率則取決于PWM信號的接通時間。

控制電機的轉(zhuǎn)速和扭矩亦可以使用PWM，改變電動機電樞電壓接通和斷開的時間比(占空比)來控制電動機的特性,按照一定的規(guī)律改變通、斷電的時間,即可使電動機的轉(zhuǎn)速達到并保持一穩(wěn)定值。對于直流電動機調(diào)速系統(tǒng)，使用PWM進行調(diào)速是非常方便的。5.2機器人的驅(qū)動控制

PWM驅(qū)動原理

最簡單的PWM驅(qū)動裝置是利用大功率晶體管的開關(guān)特性來調(diào)制固定電壓的直流電源,按一個固定的頻率來控制大功率晶體管的接通和斷開，并根據(jù)需要改變一個周期內(nèi)“接通”與“斷開”時間的長短，即通過改變直流伺服電動機電樞上電壓的“占空比”來改變平均電壓的大小，從而控制電動機的轉(zhuǎn)速。因此,這種裝置又稱為“開關(guān)驅(qū)動裝置”。5.2機器人的驅(qū)動控制

5.2機器人的驅(qū)動控制

5.2機器人的驅(qū)動控制

H橋驅(qū)動電路（1）電機靜止?fàn)顟B(tài)下，單獨開啟任何一個三極管都不產(chǎn)生任何效果；

（2）當(dāng)Q1和Q3同時導(dǎo)通、Q2和Q4同時關(guān)斷時，電機M兩端供電電壓相同、不會發(fā)生旋轉(zhuǎn)；

（3）Q1和Q3同時關(guān)斷、Q2和Q4同時導(dǎo)通時，電機M也不會旋轉(zhuǎn)；

（4）Q1和Q2同時導(dǎo)通會導(dǎo)致電源短路、Q3和Q4同時導(dǎo)通也會導(dǎo)致電源短路，是禁止發(fā)生的異常狀態(tài)。5.2機器人的驅(qū)動控制

H橋驅(qū)動電路若要求電機電流由左流向右，則需要在Q2和Q3關(guān)斷的同時，在Q1和Q4同時施加相位相反的PWM信號但是在實際應(yīng)用過程中，通過達林頓管（如TIP122/127）或MOSFET等分立元件構(gòu)建H橋電路，還應(yīng)該增加邏輯控制、保護電路和功率器件驅(qū)動電路，以防止短路問題的發(fā)生。

使用L298、DRV8838等H橋集成芯片則可以解決邏輯控制和保護問題，右圖為DRV8838內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)圖。5.2機器人的驅(qū)動控制電調(diào)電路

直流無刷電機驅(qū)動過程較為復(fù)雜，需要實時檢測轉(zhuǎn)子的位置并快速切換MOSFET的開關(guān)狀態(tài)。如果由機器人系統(tǒng)中的微處理器執(zhí)行該工作，會產(chǎn)生非常頻繁的中斷事件，影響機器人系統(tǒng)其他任務(wù)的實時性，也會增大系統(tǒng)的程序的復(fù)雜度。

增加一個新的微處理器，與用于直流無刷電機驅(qū)動的MOSFET功率器件、檢測電路、驅(qū)動電路、電源處理電路和其他電路封裝在同一個小模塊內(nèi)，對外只保留電源和控制信號的輸入端和與電機連接的輸出端，這一類模塊被稱之為電調(diào)（ESC，ElectronicSpeedControl）5.2機器人的驅(qū)動控制電調(diào)電路

電調(diào)僅連接了電源（電池）、電機、編程卡（調(diào)整電調(diào)參數(shù)，非必須使用）和接收機（接收遙控器信號，輸出PWM信號）。

電調(diào)所實現(xiàn)的模塊化集成設(shè)計，簡化了直流無刷電機的驅(qū)動流程，也提升了系統(tǒng)性能。

5.2機器人的驅(qū)動控制電調(diào)電路

經(jīng)典航模領(lǐng)域的PWM信號標(biāo)準(zhǔn)電平為5V，周期時間是20ms，即信號的頻率是50Hz。電調(diào)可以分為單向電調(diào)和雙向電調(diào)兩種。

(1)單向電調(diào)。一般應(yīng)用在無人機等電機只向一個方向旋轉(zhuǎn)的領(lǐng)域，在傳輸給電調(diào)的PWM信號中，1ms正脈寬表示0%油門（指傳輸給電機的功率），2ms正脈寬表示100%油門。

(2)雙向電調(diào)。包括正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和剎車功能，應(yīng)用在船模和車模等領(lǐng)域。在傳輸給電調(diào)的PWM信號中，1ms正脈寬表示100%反轉(zhuǎn)油門，2ms正脈寬表示100%正轉(zhuǎn)油門，1.5ms正脈寬表示0%油門。

PWM信號很容易產(chǎn)生因為傳輸或檢測精度不足所導(dǎo)致的誤差，因而部分領(lǐng)域已經(jīng)開始采用數(shù)字電調(diào)解決這種誤差問題。5.2機器人的驅(qū)動控制數(shù)字電調(diào)

數(shù)字電調(diào)協(xié)議以Dshot為主，包括DShot150、Dshot300、Dshot600和Dshot1200等。Dshot協(xié)議的數(shù)據(jù)幀由三部分組成：

①油門值（Throttle），11位長度，可以表示的數(shù)字范圍為0～2047；

②請求數(shù)據(jù)回傳標(biāo)識位（TelemetryRequest），1位長度，0表示不向電調(diào)請求數(shù)據(jù)回傳、1為向數(shù)字電調(diào)請求數(shù)據(jù)回傳，具有數(shù)據(jù)回傳功能的電調(diào)則會回傳電調(diào)的狀態(tài)信息；

③校驗（CRC），4位長度，用于驗證該幀數(shù)據(jù)是否有效合法，是對前面11個油門值+1個回傳標(biāo)志共12個位進行分組，每組4位、分3組，即對3組4位數(shù)據(jù)進行異或計算，取計算結(jié)果的低4位作為校驗碼插入。5.2機器人的驅(qū)動控制數(shù)字電調(diào)

Dshot協(xié)議名字中所標(biāo)注的數(shù)字代表通信速率，例如Dshot600表示每秒傳輸600Kbit，每個bit時間為1667ns，正脈寬625ns表示數(shù)據(jù)位0、正脈寬1250ns表示數(shù)據(jù)位1。

可見Dshot600每26.7μs即可更新一次電調(diào)狀態(tài)，其速率遠(yuǎn)快于PWM控制的20ms。此外，Dshot還具有以下的明顯優(yōu)點：

①無需校準(zhǔn)電調(diào)油門行程；

②電調(diào)信號精準(zhǔn)，無需考慮信號干擾造成的脈寬誤差影響；

③油門分辨率高；

④更新速度快于傳統(tǒng)的PWM/PPM。5.2機器人的驅(qū)動控制步進電機驅(qū)動

步進電機的驅(qū)動電路與H橋驅(qū)動電路原理相似，只是每相都需要一個H橋驅(qū)動。驅(qū)動系統(tǒng)重復(fù)度較高、控制時序復(fù)雜度高，但電路結(jié)構(gòu)簡單。5.2機器人的驅(qū)動控制步進電機驅(qū)動

L297+L298的控制方式只能滿足步進電機的基本控制要求，包括整步半步控制等非細(xì)分驅(qū)動功能。而更高的控制精度、更小的步進抖動等功能則需要精細(xì)的PWM控制信號才能夠完成，L297中的邏輯電路顯然無法勝任。若要實現(xiàn)正弦波電流，則需要在驅(qū)動端加載滿足產(chǎn)生正弦波電流需求的SPWM（SinusoidalPulseWidthModulation）信號。

SPWM技術(shù)的實現(xiàn)方法主要有：(1)等面積法(2)硬件調(diào)制法(3)軟件生成法5.2機器人的驅(qū)動控制步進電機驅(qū)動

采用細(xì)分功能控制步進電機除了使用上述方法之外，還可以使用集成芯片完成，如TMC22xx系列細(xì)分步進電機控制芯片。

該系列中的TMC2208工作電壓4.75V～36V、峰值輸出電流2A、通過Microplay技術(shù)可補償實現(xiàn)256級細(xì)分效果、低速靜音模式和高速防抖模式切換，以及較為全面的保護等功能等。還可以通過上位機軟件與TMC2208的UART接口通信，配置芯片的工作參數(shù)。

國產(chǎn)芯片方面，也可以選擇微芯的TC1005系列步進電機控制驅(qū)動芯片。TC1005能夠為外接MOSFET提供高達8A的驅(qū)動電流，此外還支持最高40V工作電壓、256細(xì)分，并帶有過流、短路和過溫保護等功能，且支持SPI通信接口。5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)功率開關(guān)電源系統(tǒng)

外部供電系統(tǒng)是機器人運行的必要條件，是非內(nèi)置電池型機器人，尤其是水下機器人、管道機器人等有纜遠(yuǎn)程作業(yè)機器人的重要動力來源。

外部供電系統(tǒng)的類型不同，機器人本體的電源設(shè)計方法也不同。使用簡單傳輸型外部供電的機器人電源可以直接使用各類滿足電壓、功率、體積和安全需求的開關(guān)電源系統(tǒng)。

類型變換型外部供電則應(yīng)使用廠商所推薦的變換模塊，以便在更小體積的基礎(chǔ)上獲得更高的變換效率。如下頁VICOR公司的VI-HAM使用示意圖，VI-HAM通過+OUT和-OUT輸出整流后直流供電，E/O為控制輸出端，用以控制DC-DC模塊工作，A/S端為特定的電壓輸出，使用時按照推薦方法連接即可。5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)功率開關(guān)電源系統(tǒng)

電壓變換型外部供電的特點是在線纜中傳輸?shù)碾妷哼h(yuǎn)高于直接整流濾波后的電壓，一般在600V以上，在設(shè)備端使用高壓DCDC降壓后使用。

以金升陽公司的PV200-29Bxx系列開關(guān)電源模塊為例，該系列模塊具有300V～1500VDC的超寬輸入電壓范圍、最大200W輸出功率、4000VDC隔離、-40℃～70℃工作溫度，并具有欠壓保護、輸出短路保護、過流保護等功能，PV200-29Bxx有24V、36V和48V三種輸出電壓型號，在850VDC輸入時可達87%的轉(zhuǎn)換效率，體積為215mm×125mm×50mm，重量為1.55Kg。

模塊價格，導(dǎo)致系統(tǒng)成本升高，但高壓傳輸可以有效減小傳輸電流、減少線纜損耗，機器人則可以使用更輕便、更纖細(xì)、更柔軟的線纜5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)

根據(jù)電池的儲能-恢復(fù)特性，可以將電池分為一次性電池和多次電池（可充電）。電池是自主無纜機器人的唯一動力來源形式。

在電池能量密度條件限制下，需要計算電池的各項限制條件：

①機器人負(fù)荷限制。機器人在移動和作業(yè)時，能夠預(yù)留給電池系統(tǒng)的空間大小和重量限制，電池系統(tǒng)必須滿足該要求；

②機器人的作業(yè)功率與電量需求。統(tǒng)計機器人在攜帶了電池和載荷的情況下，完成作業(yè)時的最大功率以及總電量，所使用電池系統(tǒng)必須滿足輸出電壓、最大輸出電流和容量要求。

還應(yīng)根據(jù)機器人工作場合的溫度、濕度、氣壓等環(huán)境信息設(shè)計電池系統(tǒng)電芯和電路，設(shè)計充換電系統(tǒng)，計算充電和保障系統(tǒng)數(shù)量。5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)-干電池和堿性電池

廣泛應(yīng)用于耗電量極低、待機周期較長的小型設(shè)備，干電池屬于原電池類型，放電電流不大、內(nèi)阻較大、不能充電，且長期使用易漏液。

單節(jié)普通鋅-錳干電池和堿性電池的電動勢為1.5V，但干電池由于產(chǎn)生的氨氣會被石墨所吸附，引起電動勢快速下降，電池放電能力變差。堿性電池的化學(xué)反應(yīng)過程中不會氣體產(chǎn)生，其內(nèi)阻也相對較低，堿性電池的最大放電電流一般只有1C（C為電池容量），依然難以作為動力電池為機器人提供長期的、穩(wěn)定的電流輸出。

自2001年1月1日起，我國規(guī)定進入國內(nèi)市場銷售電池均需標(biāo)注汞含量。自2002年起，禁止在經(jīng)銷汞含量大于電池重量0.025%的電池。目前干電池和堿性電池絕大部分是無汞的，廢舊電池是不會造成汞污染的。5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)-

鎳鎘電池和鎳氫電池

鎳鎘電池和鎳氫電池屬于可充電的多次電池，早期的各類充電設(shè)備使用的都是鎳鎘電池，其單體電壓1.2V，具有大電流放電、維護簡單等優(yōu)點，能量密度在40Wh/Kg～60Wh/Kg之間，高于堿性電池。

鎳鎘電池可實現(xiàn)500次以上充放電循環(huán)，經(jīng)濟耐用。但鎳鎘電池的缺點也很明顯，若充放電過程對電量的使用掌控不當(dāng)，則會出現(xiàn)嚴(yán)重的記憶效應(yīng)，導(dǎo)致電池容量和壽命大打折扣。

鎳氫電池中不使用有毒的重金屬元素鎘，既可以避免環(huán)保問題，又可以提升能量密度。其輸出電壓等多方面特性與鎳鎘電池相似，因此可以直接替代鎳鎘電池使用。鎳氫電池的記憶效應(yīng)遠(yuǎn)小于鎳鎘電池，還具有一定的耐過充過放能力，這是鎳鎘電池甚至鋰電池所不具有的。5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)-

鎳鎘電池和鎳氫電池

鎳氫電池?zé)o毒、安全、耐過充過放的能力，以及良好的高溫和低溫工作特性，使鎳氫電池在有較高安全需求的領(lǐng)域依然難以被替代。

除了能量密度仍然較低外，鎳氫電池的充電效率也僅為66%左右，即只有66%的電量被電池吸收，遠(yuǎn)低于鋰電池；

鎳氫電池的自放電率較高，長期不使用時，鎳氫電池的電量也會出現(xiàn)明顯消耗；鎳氫電池的最大放電電流較小，目前鎳氫動力電池只能達到15C左右，也遠(yuǎn)低于鋰電池；

鎳氫電池的快速充電能力極低，一般只能達到1C左右；

鎳氫電池引以為自豪的安全性也正在逐漸被新型電池所替代，如刀片電池，其內(nèi)部使用的磷酸鐵鋰電池組；5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)-鋰電池

鋰電池是鋰離子電池、鋰聚合物電池這兩類多次電池在通俗意義上的總稱（以金屬鋰直接作為負(fù)極的鋰電池是原電池的一種，屬于一次電池）。鋰電池徹底解決了前述各類電池能量密度低、放電電流小的問題，而且既具有快速充電能力、又具有極低的自放電率。

(1)鈷酸鋰電池。鈷酸鋰是第一代商業(yè)化的正極材料。鈷酸鋰電池具有能量密度高、循環(huán)性好和工藝簡單等優(yōu)點，但是其材料中的鈷的毒性較大、且價格昂貴。因此，鈷酸鋰一般用于對重量和體積較為敏感的小型設(shè)備中，如手機等智能移動設(shè)備中。鈷酸鋰電池的能量密度可達200Wh/Kg。鈷酸鋰電池的標(biāo)稱電壓為3.7V，過充保護電壓為4.28±0.025V，過放保護電壓為2.4±0.1V，持續(xù)放電電流為0.2C，最大放電電流0.5C，最大充電電流1C。5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)-鋰電池

(2)三元鋰電池和多元鋰電池。三元鋰電池是指正極采用了鎳、鈷、錳（稱為NCM電池）或鎳、鈷、鋁（稱為NCA電池）三種金屬元素，電解液主要為六氟磷酸鋰的一種電池。正極材料中的鎳是一種活性金屬，用來提升電池能量密度，帶來更高的設(shè)備續(xù)航能力。鈷也是一種活性金屬，可以抑制陽離子的混排，從而提高電池的穩(wěn)定性和使用壽命，也決定了電池的充放電速度和效率；錳或鋁的主要作用就是提高電池的安全性和穩(wěn)定性。

根據(jù)三元鋰電池中三種材料的比例，NCM電池可以分為NCM111、NCM523、NCM622、NCM811，NCA電池中三種材料的比例一般為8:1.5:0.5。5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)-鋰電池

標(biāo)稱電壓達3.7V，循環(huán)次數(shù)達1000次。18650型（直徑18mm、高度65mm，圓柱形）三元鋰電池的能量密度達到250Wh/Kg、21700型（直徑21mm、高度70mm，圓柱形）的能量密度則接近300Wh/Kg，循環(huán)次數(shù)達1500次，充電電流可達1C、放電電流可達1～2C。

NCM811等高鎳電池中鎳的活性大，在提升了能量密度的同時，也帶來了一定的安全隱患、導(dǎo)致了一些安全事故。高鎳電池在高溫下結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、300℃左右開始分解，并釋放氧氣，使電解液迅速燃燒，發(fā)生熱失控問題。一般而言，鎳含量越高、穩(wěn)定性越差。

三元鋰電池主要用在各類續(xù)航敏感型設(shè)備上，如無人機、物流機器人和電動汽車等超大容量移動電源中使用的都是三元鋰電池。5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)-鋰電池

磷酸鐵鋰電池則在市場上主打安全性：在高溫鋼針穿刺實驗中，電池不起火、未冒煙，電池的自燃溫度可達800℃。磷酸鐵鋰電池除圓柱形外，還可以制成更容易匹配機器人空間的方形。

磷酸鐵鋰缺點明顯：①低溫特性不佳，在-20℃時，電池容量只能達到常溫的1/3，鋰離子擴散系數(shù)較常溫情況下降兩個數(shù)量級，當(dāng)溫度下降到-40℃時，磷酸鐵鋰只能保持常溫容量的20%；②標(biāo)稱電壓僅為3.2V，若要實現(xiàn)高壓電池包則需要更多單體電池串聯(lián)；③能量密度低，目前磷酸鐵鋰電池能量密度最大只有160Wh/Kg。

磷和鐵均儲量豐富，原材料成本低。磷酸鐵鋰電池還具有循環(huán)壽命長的優(yōu)點，一般循環(huán)次數(shù)可以達到2000次。

5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)-鋰電池

對比特性三元鋰電池磷酸鐵鋰電池成本高低低溫性能強差外觀形狀圓柱圓柱、方形高溫安全性差（300℃）好（800℃）循環(huán)壽命短（～1000次）2000次能量密度高（300Wh/Kg）低（160Wh/Kg）快充性能好（>1C）差（>0.5C）5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)-鋰電池

(4)鈦酸鋰電池：鈦酸鋰既可以作為電池的負(fù)極，與三元鋰或磷酸鐵鋰等正極材料組成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池，又可以作為電池的正極構(gòu)成1.5V的鋰離子電池。動力電池領(lǐng)域的鈦酸鋰電池屬于前者。

鈦酸鋰再鋰離子在充電和放電期間的嵌入和脫嵌對鈦酸鋰材料的結(jié)構(gòu)幾乎沒有影響、晶體結(jié)構(gòu)幾乎沒有變化、容量幾乎沒有衰減、具有更高的鋰嵌入潛能，可以有效防止金屬鋰的析出和鋰枝晶的形成。其理論充放電循環(huán)次數(shù)可達3萬次以上。

鈦酸鋰還具有比石墨高的熱力學(xué)穩(wěn)定性，不容易引起電池的熱失控，具有較高的安全性。5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)-鋰電池

鈦酸鋰電池負(fù)極材料具有體積小、重量輕、能量密度高、密封性能好、無泄漏，無記憶效應(yīng)、自放電率低、充放電快、循環(huán)壽命長、工作環(huán)境溫度范圍寬等優(yōu)點。鈦酸鋰電池還可以在高溫和低溫環(huán)境中安全使用，在-50℃～+60℃均可正常充放電。

但是鈦酸鋰電池在制造和使用中，也有著不可忽視的缺點：①鈦的價格極高，導(dǎo)致電池成本是磷酸鐵鋰電池的3倍以上；②鈦酸鋰電池能量密度低，目前只有100Wh/Kg左右；③電解液會與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，持續(xù)產(chǎn)生氣態(tài)，使電池內(nèi)部壓力增大，發(fā)生鼓包問題，限制了電池的使用場合、循環(huán)次數(shù)和快充性能。5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)-鋰電池

(5)鋰聚合物電池：鋰聚合物電池的正極、負(fù)極材料與鋰離子電池?zé)o異，區(qū)別主要在于電解質(zhì)的不同。鋰離子電池為電解液，而鋰聚合物電池多使用膠態(tài)或固態(tài)電解質(zhì)。由此，鋰聚合物電池具有不易漏液、形狀定制靈活、可彎曲、可制成單塊高壓電池等優(yōu)點，尤其是其能量密度，甚至可達鋰離子電池的一倍。

在安全性方面，鋰聚合物電池所使用的鋁塑外包裝可以直接反映出電池內(nèi)部的狀態(tài)，一旦發(fā)生安全隱患，電池一般只會鼓包、不易爆炸。使用便利性方面，鋰聚合物電池可以制作成比較節(jié)約空間的方形，可以方便地與機器人本體結(jié)合。

鋰聚合物航模電池具有極好的放電性能，放電電流普遍10C以上。5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)-鋰電池

(5)鋰聚合物電池：鋰聚合物電池的正極、負(fù)極材料與鋰離子電池?zé)o異，區(qū)別主要在于電解質(zhì)的不同。鋰離子電池為電解液，而鋰聚合物電池多使用膠態(tài)或固態(tài)電解質(zhì)。由此，鋰聚合物電池具有不易漏液、形狀定制靈活、可彎曲、可制成單塊高壓電池等優(yōu)點，尤其是其能量密度，甚至可達鋰離子電池的一倍。

在安全性方面，鋰聚合物電池所使用的鋁塑外包裝可以直接反映出電池內(nèi)部的狀態(tài)，一旦發(fā)生安全隱患，電池一般只會鼓包、不易爆炸。使用便利性方面，鋰聚合物電池可以制作成比較節(jié)約空間的方形，可以方便地與機器人本體結(jié)合。

鋰聚合物航模電池具有極好的放電性能，放電電流普遍10C以上。5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)-電池的并聯(lián)串聯(lián)

組成電池組時采用“串(S)并(P)+容量+最大放電電流”的命名。

串并連接對電池組的特性影響不同：串聯(lián)只能提升電池組電壓，并聯(lián)只能提升電池組的容量，串聯(lián)并聯(lián)共同作用才能提升電池組的儲能能力。

如某鋰聚合物電池組標(biāo)稱為6S1P-12000mAh-15C則表示該電池組由6組單體構(gòu)成，每組單體的容量為12000mAh，最大放電電流15C，可推算電池組額定電壓為6×3.7V=22.2V，滿電25.2V、放電極限16.8V，最大放電電流180A。5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)-鉛酸蓄電池

鉛酸蓄電池歷史悠久、技術(shù)成熟。目前廣泛使用的免維護型鉛酸蓄電池具有20C以上的大放電電流、對過充電耐受強、可靠性高、沒有記憶效應(yīng)、充放電控制簡單、生命周期內(nèi)維護簡單等優(yōu)點，但鉛酸蓄電池重量大、充放電次數(shù)少相對較少。

每個電池組通常只有一組輸出電壓，且該電壓會隨電池放電過程逐漸降低、隨著電池充電過程逐漸升高，還會隨著放電電流的變化而波動，這就對機器人的各部分系統(tǒng)提出了一定的適應(yīng)性需求：適應(yīng)電池輸出電壓的變化、適應(yīng)電池電壓的不規(guī)則波動。5.3機器人的驅(qū)動電源系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)-電池組的構(gòu)建（集中式之外）

(1)單體分布式。指電池的單體在機器人內(nèi)部不封裝成統(tǒng)一的電池包，以獨立的單體或小電池包的形式分布在機器人的各結(jié)構(gòu)中，再以導(dǎo)線連接成為電氣上統(tǒng)一的電池組來工作；

(2)電池組分散式供電。針對機器人本體的各個電力驅(qū)動模塊，包括各類電機和驅(qū)動器、舵機和驅(qū)動器、處理器和傳感器等，采用獨立的電池組分別供電的方法；(3)電池組分布式冗余。針對電池組分散式供電所產(chǎn)生的能量不均衡問題，分布式冗余系統(tǒng)增加了能量調(diào)度功能，允許電能在電池組之間流動，最大程度上延長了機器人的工作周期。增加具有電能調(diào)度功能的BMS系統(tǒng)，系統(tǒng)復(fù)雜度高。5.4運動控制基礎(chǔ)算法

難以建立機器人的精確的數(shù)學(xué)模型控制系統(tǒng)無法準(zhǔn)確計算每一個動作的執(zhí)行過程。機器人所執(zhí)行的控制指令必須通過先進的控制算法的處理，使其能夠適應(yīng)無精確數(shù)學(xué)模型或無法通過有效測量手段獲取系統(tǒng)參數(shù)的控制系統(tǒng)。因此，無精確模型的控制算法設(shè)計也是智能機器人的重要內(nèi)容之一。

機器人的主要控制方法有：各類PID控制方法、自適應(yīng)控制方法、滑?？刂品椒?、模糊控制方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法等。上述各類控制方法都采用了閉環(huán)控制技術(shù)，即利用測量值與期望值比較，來糾正系統(tǒng)響應(yīng)。測量值來源于其內(nèi)部的各類傳感器，包括加速度傳感器、陀螺儀和電子羅盤等，其糾正系統(tǒng)響應(yīng)的機構(gòu)以輪等執(zhí)行機構(gòu)為主。5.4運動控制基礎(chǔ)算法

傳統(tǒng)PID控制方法

PID控制方法由比例單元P、積分單元I和微分單元D組成，其控制基礎(chǔ)是比例控制，通過積分控制消除穩(wěn)態(tài)誤差，通過微分控制加快大慣性系統(tǒng)響應(yīng)速度以及減弱超調(diào)趨勢。

PID控制將當(dāng)前狀態(tài)的實際值c(t)與期望值r(t)的偏差作為系統(tǒng)輸入，算法根據(jù)所輸入的偏差進行比例P、積分I和微分I的線性組合運算，并將計算結(jié)果應(yīng)用到被控對象。5.4運動控制基礎(chǔ)算法

5.4運動控制基礎(chǔ)算法

5.4運動控制基礎(chǔ)算法

5.4運動控制基礎(chǔ)算法

5.4運動控制基礎(chǔ)算法

5.4運動控制基礎(chǔ)算法

5.4運動控制基礎(chǔ)算法

5.4運動控制基礎(chǔ)算法

5.4運動控制基礎(chǔ)算法

5.4運動控制基礎(chǔ)算法串級PID控制

串級PID控制是將兩個PID控制器串聯(lián)在一起，第一個PID控制器的輸出作為第二個控制器的輸入，串級PID分為內(nèi)環(huán)控制回路和外環(huán)控制回路：

以外環(huán)控制器為主導(dǎo)，以保證外環(huán)主變量穩(wěn)定為目的，兩個控制器協(xié)調(diào)一致，互相配合，內(nèi)環(huán)控制器首先進行粗調(diào)，外環(huán)控制器再進一步細(xì)調(diào)。5.4運動控制基礎(chǔ)算法

5.4運動控制基礎(chǔ)算法

5.4運動控制基礎(chǔ)算法

5.4運動控制基礎(chǔ)算法

5.4運動控制基礎(chǔ)算法

5.4運動控制基礎(chǔ)算法

5.4運動控制基礎(chǔ)算法模糊控制-模糊控制器

模糊控制（FuzzyControl）是一種模擬人類推理與決策的智能化控制策略。其本質(zhì)是根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)將系統(tǒng)中一些精確參數(shù)值按照一定規(guī)律模糊化為模糊量，如大、中、小等，由計算機對模糊量進行模糊推理之后分析出合適的控制策略并完成模糊化控制量的輸出，最終經(jīng)過反模糊化后形成準(zhǔn)確的控制量并執(zhí)行。5.4運動控制基礎(chǔ)算法模糊控制-模糊控制器

(1)模糊化。主要作用是將輸入模糊控制器的精確量轉(zhuǎn)化為模糊控制器所需要的模糊量，模糊語言變量值是一個模糊集合，所以模糊化方法應(yīng)給出從精確量到模糊集合的轉(zhuǎn)變方法，模糊化的結(jié)果是模糊論域上輸出。模糊化的關(guān)鍵在于模糊量化的劃分，劃分過少會導(dǎo)致系統(tǒng)認(rèn)知誤差或認(rèn)知錯誤，而劃分過細(xì)會增加模糊控制的運算量，偏離模糊控制的意義，一般的PID控制可以將模糊量劃分為7級。

(2)知識庫。包括數(shù)據(jù)庫和規(guī)則庫兩部分。數(shù)據(jù)庫用于向模糊推理過程提供模糊數(shù)據(jù)，規(guī)則庫是根據(jù)研究人員和工程人員的長期經(jīng)驗總結(jié)出來的模糊語言規(guī)則。5.4運動控制基礎(chǔ)算法模糊控制-模糊控制器

規(guī)則庫使得模糊控制器具有一定人類的邏輯，通常使用一系列“IF…THEN…”語句表示輸入和輸出的關(guān)系。例如：R1:IFEisA1AND(or)ECisB1THENUisC1R2:IFEisA2AND(or)ECisB2THENUisC2Rn:IFEisAnAND(or)ECisBnTHENUisCn

其中，E和EC是輸入變量，Ax和Bx是規(guī)則，U是輸出變量。

(3)模糊推理。模糊推理首先在已經(jīng)總結(jié)出的模糊語言規(guī)則中找出與當(dāng)前輸入相匹配的規(guī)則，然后根據(jù)尋找到的規(guī)則進行推理，即完成尋找匹配和規(guī)則推理兩個過程。5.4運動控制基礎(chǔ)算法

5.4運動控制基礎(chǔ)算法模糊PID控制

模糊PID控制是將傳統(tǒng)的PID控制技術(shù)與模糊控制相結(jié)