DAC1208内部对输入数据具有两级缓存：8位输入寄存器、4位输入寄存器和12位DAC寄存器，这三个寄存器可以分别选通。
DAC1208有三种工作方式：单缓冲方式、双缓冲方式、直通方式。
所谓的单缓冲方式就是使DAC1208的两个输入寄存器中有一个处于直通方式，而另一个处于受控的锁存方式。在实际应用中，如果只有一路模拟量输出。
所谓双缓冲方式，就是把DAC1208的两个锁存器都接成受控锁存方式。本次设计采用双缓冲方式，目的是为了让两个直流伺服电机能够实现同步。
所谓直通方式，输入寄存器和DAC寄存器都接成直通方式，即ILE、CS、WR1、WR2和XFER信号均有效，数据被直接送入数/模转换电路进行数/模转换。
U874HC138DAC1208OADAC1208OAU9U1074LS373U12764U2+5V6264U3+5VAT89C51U0
图3-10 DAC1208双缓冲连接方式
U9输入寄存器地址为3FFFH DAC寄存器地址为5FFFH U10输入寄存器地址为1FFFH DAC寄存器地址为5FFFH
本次设计采用DAC1208芯片的数/模转换器其连接方式如图3-10所示。BYTE高电平时，选中数据DI11中数据DI3?BYTE为
?DI4输入到8位输入寄存器；当BYTEBYTE为低电平时，选
DI0输入到4位输入寄存器；CS片选信号，低电平有效，和输入锁存信号
ILE、WR1一起决定第一级数据锁存是否有效。ILE第一级允许锁存，高电平有效。WR1写信
号1，作为第一级锁存信号，必须和CS、ILE同时有效。WR2写信号2，作为第二级锁存信号，必须和XFER同时有效。XFER控制信号，低电平有效，和WR2一起决定第二级数据锁存是否有效。IOUT1模拟电流输出端，DAC寄存器全1时最大，全0时为0。IOUT2模拟电流输出端，和IOUT1有一个常数差：IOUT1?IOUT2?常数，此常数对应一个固定基准电压的满量
V。 程电流。VREF参考电压输入端，可正可负，?10??103.6 电机驱动芯片选择
电机驱动采用PWM技术来驱动直流伺服电动机。PWM技术为脉宽调制技术其可通过输入直流电压uin，在其输出可以得到频率固定、脉冲幅度一定、脉冲宽度与输入信号成线性关系的方波脉冲串，利用该方波脉冲串驱动功率放大电路，从而控制伺服电机的转速。采用
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PWM技术的优点是，PWM具有较高的切换频率，这有助于克服伺服电机的静摩擦力矩，与其线性功率放大器相比，功耗低且效率高，因而在伺服系统中得到了广泛的应运用。为了改善伺服电机的运行特性，必须适当选择PWM的切换频率，其选择可参考以下原则：
a)切换频率应能使电机轴产生微振，以克服静摩擦，改善运行特性。即
其中fM?fT?fM (3-1)
kUC4LT，k为力矩常数，UC为PWM电源电压，L为电感，T为电机静摩擦
力矩。
b)微振的最大角位移应小于设定的位置误差。即
fT?3kUC192LJ? (3-3)
其中J为转动惯量，?为设定的位置误差。
c)尽量减少电机产生的高频功耗。即应使得
fT?其中RA为电内阻。
一般伺服电机的电感很小，如果切换频率不高，导致交流分量很大，很容易损坏功率晶体管。在此采用PWM芯片UC3637和H功率桥放大电路来驱动伺服电机，其UC3637原理如图3-11所示，根据上述原则选择切换频率为30KHz。
UC3637的特点：
?单电源或双电源工作，?2.5??20V
?双路PWM信号输出，驱动电流能力为100mA ?限流保护 ?欠电压封锁
?有温度补偿，2.5V阀值的关机控制
RA2?L (3-4)
图3-11 UC3637原理框图
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UC3637的结构与功能：
三角波发生器：CP，CN，S1，SR1；PWM比较器：CA，CB；输出控制门：NA，NB； 限流电路：CL，SRA，SRB；误差放大器：EA；关机比较器：CS； 欠电压封锁电路：UVL。
UC3637最具特色的是三角波振荡器，三角波产生电路如图3-12所示。
图3-12 恒幅三角波产生电路
三角波参数的计算
取PWM定时电路充电电流为0.5Ma,则有
RT? CT?VS?VTH0.0005[6] (3-5)
0.00054fTVTH[6] (3-6)
其中，fT为PWM频率。由允许电机最大电流Imax?3.21A决定RS。
RS?对于图3-12所示的控制系统，要求：
0.2 (3-7) Imax?VS??24V
Vcmax??10V RIN?10k?
PWM频率f?30kHz
限流Imax?8A
取 a?1
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?1?2RINVS?1??2?104?24?2a????16.55k? (3-8) 计算得 R3?110?24?2??Vcmax?VS?1???a? R4?2RIN?R3?2?104?16.55?103?3.45k? (3-9)
VSR424?3.45?103 VR???3.768V (3-10) 42RIN2?10VTH?3.768V
R2?2R3VTH3.768??2?16.55?103???6.16k? (3-11)
VS?VTH24?3.768RT?VS?VTH24?3.768??55.536k?
0.00050.0005R1?R3?16.55k?
CT?0.00050.0005?9??1.11?10F 34fTVTH4?30?10?3.768式中：VTH为三角波峰值的转折（阈值）电压；VS为电源电压；RT为定时电阻；CT为定时电容；IS为恒流充电电流；f为振荡频率。C3637具有一个高速、带宽为kHz、输出低阻抗的误差放大器，既可以作为一般的快速运放，亦可作为反馈补偿运放。 3.7 运动学分析 3.7.1运动学方程
AGV自动导引小车的速度分析。
已知车轮驱动速度，求机构本体移动速度和旋转角速度。 两后轮分别驱动四轮机构的速度分析（Q为瞬心，P为后轮中心）
vp??v1?v22 (3-12)
y Q x?vpcos???v1?v22v1?v22? cos? (3-13)
A y?vpsin??sin? （3-14）
v1 v2 P B L ? v1BA?v2?v1???(3-15) x o v1v?v1?2 (3-16) 图3-13 AGV自动导引小车示意图 AB整理成矩阵形式：
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s?co????2?x?sin??? ?y???????2????1?????B?co?s?2?sin???v1?????2??v2?1?B???v?J?1? (3-17) ?v2?J为雅可比矩阵。
3.7.2转弯半径
小车在转弯时以速度?匀速转弯；小车两主动轮之间的距离为B；小车两主动轮中心（假设小车质量分布均匀）与转弯圆心的距离即转弯半径为R；车轮半径为r；两轮的速度分别为?1、?2；小车与行驶路面的摩擦系数为?。则有
2 R????g?[1] (3-18)
R??1000060?4?9.82?708.6mm 查表5-2[2] 取??4mm
[1]故取小车转弯的最小半径为R?710mm。
左、右轮的速度为
2?r?2?2R?B?2A (3-19)
???2??2R?2R?B??4?3.14?70?710 2?r?1??2R?B??2A (3-20)
?B??4?rA?4?rR??2?710?260???1000060??2?710?260???1000060?4?3.14?70?710?0.4486mms
?1??0.3097mms
3.8 控制软件的设计
根据机器人的线速度和角速度的表达式(3-12) 和(3-16) ,可以计算状态量x、y 和φ:
2?????21 （3-22）
B1t????r??r??l?dt (3-23) 0?02bcos?tx?x0?r??r??l?dt （3-24） ?02sin?tr??r??l?dt (3-25) y?y0?2?0采用数值积分方法进行近似检测: 将区间?0t?划分成若干充分小的子区间?0t1?，
?q??1??2 （3-21）
?t1t2?,?tn?1tn?,则只要子区间?titi?1?相对于移动机器人的运动速度选择得充分小,
或者控制周期比较短,则检测精度可以达到使用的要求。表达式如下:
1tnr??r??l?dt (3-26) ?n??n?1?2b?tn?1cos?n?1tnr??r??l?dt （3-27） xn?xn?1??tn?12
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