● 摘要
行走助力装置的是一种可以让人穿戴的人机一体化的机械装置，为穿戴者提供助力、身体支撑等功能。无刷直流电动机作为中小功率高性能调速电机和伺服电机在工业中的应用越来越广泛。电动机的控制策略也发生了深刻的变化，传统的模拟控制方法已逐渐被以微控制器为核心的数字控制方法所取代。
首先，本文介绍无刷直流电机的调速原理，由于电机应用于帮助肢体活动的装置，需要频繁地进行正转、反转、电动和制动的四象限运行状态的切换，采用了双极性PWM波的控制方法。为了使电机运行的平滑性更加理想，本文对模糊控制方法进行了研究，利用制定的控制规则进行了模糊推理从而获得合适的控制量，通过仿真讨论了相对于传统PI调节和模糊调节，模糊自适应PI调节的优势。随后，根据所用的无刷直流电机在MATLAB/Simulink的环境下建立了三闭环控制系统仿真模型，通过速度环用模糊自适应PI调节代替传统的PI调节来观察电机运行性能的提升
然后，进行了驱动板和基于TM320F2812的控制板电路的设计。并用C语言编译了控制算法，实现了转子位置和速度信号的读取、AD采样、PWM波的产生、数字PI调节和模糊PI调节等功能。设计了基于CAN总线的上位机MFC界面，可实现CAN信号的发送和接受，为进一步实现CAN总线的整个助力行走机器人各部分的协调控制打下基础。
最后，对整个伺服控制电路进行调试，进行了相关实验，相对于传统的控制系统，采用模糊自适应PI控制的系统具有更小的超调和更好的稳定性能。并对后续的工作的主要任务提出了建议。