机器人的运动控制系统有很多实现方式，而其核心需求不只是带动电机运 转，实现简单的闭环，概括起来，耵一Ｒ运动控制系统的核心需求或者功能如下：
１） 作为学习运动控制系统的一个平台，我们要求运动控制系统能够把运动控 制系统的基本实现方式、控制方式、运动过程、参数调节、典型系统、典型算法 等体现出来。能够让用户有一个实践场所。
２） 运动控制系统必须综合当前最为先进的技术，是研发人员进行技术学习、
算法验证、的最佳平台，这样的技术能够开放地展现在用户的面前，模块化地呈 现这些关键技术的实现方式、工作方式、相关关联性，等等。
３） 运动控制的二次开发能力要求，平台是学生进行算法实践、系统实践的重 要工具，在通信、电子设计、软件设计、电源设计、接口设计等方面都需要具备 开放性和模块化特点。
为此，在得到运动控制系统的详细设计前，分析了目前几种通用的控制实现 方式：
１）计算机＋转接板＋驱动器方式：这种方式对于专用系统来说是非常好的，
速度快，处理能力强，但作为开放式系统、学习平台，同时又在计算机 担负许多功能（如人机交互、图像处理等）时，这种方式就会被实时性、
资源利用率等问题影响，所以不是一种好的选择。
２）上位计算机＋ＤＳＰ多轴控制卡＋驱动器方式：这种方式将运动控制系统的 规划＋伺服闭环＋放大器有层次、模块化地体现出来，同时伺服闭环的方 式可选、参数可调节都为进行运动控制系统算法实现提供便利。
３）智能伺服模块：目前这是一个趋势，很多厂家在这方面进行了尝试，但 概括起来，这种实现方式是前一种运动控制实现方式的缩减版本，在专 用性上有独特之处，但是在方便学习内部结构这方面来说，还是比较欠 缺的。
最终采用ＭＴ—Ｒ的运动控制系统：选用体积小、运算速度快、信号处理能力 强的ＤＳＰ作为机器人运动控制器的主处理器，选用集成度高、性能强大的ＣＰＬＤ作 为控制器的计数器件和译码电路，从根本上解决了传统控制器存在的使用元件 多、体积大、连线复杂、运算速度慢等问题。整个控制器只需要几块芯片，不仅
第４章智能机器人基于ＤＳＰ运动控制系统的研究
大大降低了成本，而且显著提高了控制器的性能。系统结构框图如图４－Ｉ所示。
图４．１运动控制系统框图
４．２．１ １ＭＳ３２０ＬＦ２４０７ＡＤＳＰ的结构特点
ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７是美国Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ公司专为数字电机控制而推出的 一种定点ＤＳＰ，是基于ＴＭＳ３２０Ｃ２ＸＸ型１６位定点数字信号处理器（ＤＳＰ）的新型ＤＳＰ 控制器系列的首批成员。”。它集ＤＳＰ的信号高速处理能力和适用于电机控制的外 围电路于一体，为电机控制系统数字化设计提供了一个理想的解决方案，在电机 数字控制中得到广泛的应用。
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成都理Ｉ：人学硕十学何论文
ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７ＤＳＰ有以下几个主要的特点：
（１）采用了高性能的静态ＣＭＯＳ制造技术，具有低功耗和高速度的特点。单 指令周期最短为２５ｎｓ（４０ＭＨｚ）最高运算速度可达４０ＭＩＰＳ四级指令执行流水线（分 取指令、指令译码、取操作数和指令执行）。低功耗有利于电池供电的应用场合 而高速度非常适用于电动机的实时控制。
（２）片内集成了３２Ｋ字的Ｆｌａｓｈ程序存储器、２Ｋ字的单口ＲＡＭ、５４４字的双 口ＲＡＭ。可编程的密码保护能够充分地维护用户的知识产权。提供外扩展６４Ｋ字 程序存储器、６４Ｋ字数据存储器、６４Ｋ字ｉ／ｏ的能力。
（３）两个专用于电动机控制的事件管理器（ＥＶ），每一个都包含２个１６位通 用定时器：８个１６位脉宽调制（ＰＷＭ）输出通道：１个能够快速封锁输出的外部引脚 ＰＤＰＩＮＴｘ；可防止上下桥臂直通的可编程死区功能：３个捕捉单元：１个增量式位置 编码器接口。
（４）可编程看门狗定时器，保证程序运行的安全性。
（５）１６通道１０位Ａ／Ｄ转换器，具有可编程自动排序功能，４个启动Ａ／Ｄ 转换的触发源，最快Ａ／Ｄ转换时间为３７５ｎｓ。
（６）控制器局域网（ＣＡＮ）２．０Ｂ模块。
（７）串行接口ＳＰＩ和ＳＣＩ模块。
（８）基于锁相环的时钟发生器（ＰＬＬ）。
（９）ｌ１４９．１—１９９０ＩＥＥＥ标准的ＪＴＡＧ仿真接口。
４．２．２驱动电路的设计与电机的选型
目前在移动机器人的电机选型上主要有以下三种选择：直流电机；步进电机；
舵机。其中步进电机只能采用脉冲电源供电汹“…，而不能直接采用交流电源或者 直流电源，并且存在振荡和失步的现象，必需对控制系统和机械负载采取响应的 措施。同时步进电机自身的振动和噪声非常大，带惯性负载的能力差。而舵机最 早出现在航模、车模中，通过连杆将转动化为位移，控制将叶、油门、舵面等机 构的动作，从而改变被控物的姿态。近年来舵机主要应用于类人机器人行走机构 中。而直流电机是机器人平台的标准电机。它有着很宽的功率调节范围、适应性 强、具有很高的性价比。适用范围也很广泛，很多轮式移动机器人都采用的是直 流电机，例如我校金工实习基地的广茂达能力风暴机器人，它的电机选用的就是
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