[發明專利]一種半尺寸電腦鼠運動控制系統

有效

• 申請號: 201810173025.X
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108388177B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發明（設計）人: 孫桂玲;鄭博文;王若斌;趙唯薦
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G05B11/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種半尺寸電腦鼠運動控制系統，其特征在于，采用STM32微控制器作為處理單元，普通空心杯電機作為動力裝置，磁編碼器作為測速裝置，通過PID反饋控制算法驅動半尺寸電腦鼠平穩行進，控制電腦鼠完成指定動作具體步驟如下：

(1)由處理器將電腦鼠應完成的指定動作解析為左右電機的期望速度，并分別傳送至左右電機控制器；

(2)由磁編碼器測量輪胎的實際轉速并傳送至電機控制器；

(3)電機控制器計算輪胎實際轉速與期望轉速之間的差值，通過PID算法轉化為相應占空比的PWM波輸出至電機驅動芯片；

(4)電機驅動芯片根據PWM波輸出相應電流，驅動電機轉動。

2.根據權利要求1所述的半尺寸電腦鼠運動控制系統，其特征在于，所述PID控制算法的參數可自適應調節，具體步驟如下：

(1)計算實際速度S_r與期望速度S_e的差值作為比例量E，累加歷史差值作為積分量E_i，計算本次差值與上次差值的差作為微分量E_d；

(2)引入參數P₀為初始比例參數，I₀為初始積分參數，D為微分參數，u_p為比例參數調節參數，u_i為積分參數調節參數；

(3)計算比例參數P＝P₀-u_pS_e和積分參數I＝I₀-u_iS_e；

(4)判斷參數是否小于限定最低值，若參數過小，則將比例參數設定為P＝P_min，I＝I_min；

(5)計算輸出量O＝P·E+I·E_i+D·E_d。