發(fā)布時(shí)間：2017-03-22 02:13

  本文關(guān)鍵詞：基于K60的智能汽車控制系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的汽車給城市帶來了一系列問題，包括交通事故、道路擁擠等等。這樣就促使發(fā)展智能交通和智能車技術(shù)，來解決當(dāng)前所面臨的問題。智能車技術(shù)的研究是一項(xiàng)綜合性的研究，其中包括機(jī)械、傳感器檢測(cè)、電機(jī)控制、模式識(shí)別、圖像分析、信號(hào)處理、嵌入式系統(tǒng)等多個(gè)學(xué)科融合。智能汽車的主要發(fā)展方向主要有自動(dòng)駕駛、道路識(shí)別和分析、路況預(yù)測(cè)等�？刂扑惴ê蛡鞲衅魇俏磥碇悄苘嚢l(fā)展的兩類重要技術(shù)。 論文以“飛思卡爾”公司32位單片機(jī)K60為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，利用OV7620圖像傳感器和模糊PID控制算法實(shí)現(xiàn)路徑信息的識(shí)別，并根據(jù)判斷規(guī)則對(duì)電機(jī)、舵機(jī)進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)了模型車平穩(wěn)的在測(cè)試跑道上行駛。論文所研究的智能汽車控制系統(tǒng)具有自跟蹤、自動(dòng)駕駛、自學(xué)習(xí)等特點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展前景。 論文在前期準(zhǔn)備過程中分析了大量文獻(xiàn)資料，提出了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和軟硬件的設(shè)計(jì)方案。然后對(duì)模型車的機(jī)械結(jié)構(gòu)和硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和調(diào)整，包括底盤的調(diào)節(jié)、重心調(diào)整、轉(zhuǎn)向輪調(diào)整等。在機(jī)械結(jié)構(gòu)上的調(diào)整，重點(diǎn)對(duì)主銷后傾角、前輪外傾角、重心等機(jī)械關(guān)鍵部分進(jìn)行了分析研究。論文采用K60單片機(jī)為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，利用OV7620圖像傳感器作為整個(gè)系統(tǒng)的信號(hào)輸入，利用光電編碼器檢測(cè)模型車的運(yùn)行速度。同時(shí)在控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)上采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，不同的模塊之間利用插針相連接，既避免了干擾又可以根據(jù)不同情況采用適宜的硬件電路。 路徑識(shí)別是智能車控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，論文詳細(xì)研究了圖像傳感器OV7620的工作原理，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)圖像信息進(jìn)行采集和處理以獲得理想的跑道信息，用于路徑識(shí)別。將經(jīng)過濾波和處理后的圖像信息經(jīng)過設(shè)定好的控制規(guī)則，得出控制決策。 論文在電機(jī)、舵機(jī)的控制算法上采用了模糊PID控制算法，相比較傳統(tǒng)的開環(huán)控制和傳統(tǒng)PID控制，利用模糊PID控制電機(jī)和舵機(jī)，具有精準(zhǔn)度更高、適應(yīng)性更好等特點(diǎn)。同時(shí)K60單片機(jī)具有模糊指令集，加快了整個(gè)模糊運(yùn)算的速度。 通過不斷的測(cè)試和改進(jìn)，加載模糊PID控制算法的智能汽車控制系統(tǒng)，單圈最快速度達(dá)2.5m/s，，而常規(guī)PID的單圈最快速度達(dá)2.2m/s。利用模糊PID控制比常規(guī)PID控制，速度上快0.3m/s。經(jīng)過上位機(jī)的監(jiān)測(cè)和分析，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求，并對(duì)未來的發(fā)展和研究積累了一定的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：單片機(jī) 圖像傳感器 路徑識(shí)別 模糊控制
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U463.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 選題的背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容11-12
• 第二章 智能車控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)12-15
• 2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路12-13
• 2.2 系統(tǒng)總體框架及系統(tǒng)控制流程13-14
• 2.3 K60 控制核心介紹14
• 2.4 本章小結(jié)14-15
• 第三章 車模系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的調(diào)整15-20
• 3.1 前輪定位調(diào)整15-17
• 3.2 車體重心位置調(diào)整17-18
• 3.3 轉(zhuǎn)向舵機(jī)力臂改造及調(diào)試18-19
• 3.4 齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整19
• 3.5 其它機(jī)械結(jié)構(gòu)的調(diào)整19
• 3.6 本章小結(jié)19-20
• 第四章 智能車控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)20-26
• 4.1 K60 單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊20
• 4.2 攝像頭 OV7620 驅(qū)動(dòng)模塊20-21
• 4.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊21-22
• 4.4 電源模塊22-24
• 4.5 測(cè)速模塊24
• 4.6 舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊24-25
• 4.7 本章小結(jié)25-26
• 第五章 圖像識(shí)別與處理26-32
• 5.1 OV7620 的工作原理26-27
• 5.2 圖像采集27
• 5.3 路線提取27-28
• 5.4 圖像濾波28-29
• 5.5 路徑識(shí)別29-31
• 5.6 本章小結(jié)31-32
• 第六章 控制系統(tǒng)的算法設(shè)計(jì)32-42
• 6.1 控制策略分析32
• 6.2 模糊控制算法32-34
• 6.3 舵機(jī)控制算法34-37
• 6.4 電機(jī)控制算法37-41
• 6.5 本章小結(jié)41-42
• 第七章 上位機(jī)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)測(cè)試42-49
• 7.1 上位機(jī)設(shè)計(jì)42-43
• 7.2 系統(tǒng)測(cè)試43-45
• 7.3 跑道測(cè)試與實(shí)驗(yàn)分析45-48
• 7.4 本章小結(jié)48-49
• 第八章 結(jié)論與展望49-51
• 8.1 結(jié)論49-50
• 8.2 展望50-51
• 參考文獻(xiàn)51-54
• 作者簡(jiǎn)介54-55
• 致謝55

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于K60的智能汽車控制系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：260704