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    摘要本研究以“RoboMasters全国大学生机器人大赛”为背景，依据大赛规则、电气知识和控制理论，旨在为比赛设计一套高效稳定的机器人车通信系统及云台控制系统，使机器人车具有良好的操作性和稳定性。43289

        本文首先介绍了RoboMasters全国大学生机器人大赛现状和总体设计要求，云台国内外研究现状；然后介绍系统设计总体方案；采用ARM芯片主控芯片和无刷直流电机，在KeilμVision4开发环境中进行控制程序的编写与调试，设计了一种衔接四轮麦克纳姆轮机器人移动平台和子弹发射机构的二自由度云台的控制系统，分别介绍了遥控通信模块、MPU6050六轴传感器的应用、无刷直流电机的CAN通信及PID控制，最后通过实验优化程序。

    关键词  云台  PID控制  ARM  MPU-6050  RoboMasters 

    毕业论文设计说明书外文摘要

    Title    The design of cradle head and communication of   the robotic car based on the Robomasters       

    Abstract

    This study is aimed at designing a suit of highly efficient and stable communication system and PTZ control system for the robot car with good operability and stability in a setting of "RoboMasters National Students' Robot Contest" according to the contest rules, knowledge and control of electrical theory.

    This paper firstly introduces the development status of RoboMasters National College Students Robot Contest ,overall design requirements and the current research of PTZ;then make a presentation of overall design of the system; using ARM chips as controller chips,brushless DC motor as the source power, write and debug in KeilμVision4 development environment,designed a kind of PTZ with two degrees of freedom control system for join four Mecanum wheel robot mobile platforms with bullet firing mechanism, introduced the remote communications module, MPU6050 six-axis sensor applications, brushless DC motor CAN communication and PID control, and finally optimize the program through experiments .

    Keywords  cradle head  PID control  ARM  MPU-6050  Robomasters

    目   次

    1  绪  论 1

    1.1  课题研究背景 1

    1.2  国内外研究现状及发展动态 3

    1.3  本课题的研究内容 4

    2  系统设计方案 6

    2.1  机器人车整车机械结构介绍 6

    2.2   控制系统硬件介绍 9

    2.3  小结 17

    3  基于ARM的云台控制系统软件设计 18

    3.1  控制系统总体方案 19

    3.2  控制系统开发环境 19

    3.3  遥控器与接收机通信协议 19

    3.4  MPU-6050六轴传感器应用 22

    3.5  CAN通信协议设计 25

    3.6  小结 29

    4  基于PID算法的云台电机控制算法 30

    4.1  PID 简介 30

    4.2  云台控制算法 32

    4.3  云台总体控制 35

    4.4 小结 36

    5  系统测试及调试

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