發(fā)布時(shí)間：2020-06-03 06:18

【摘要】：智能汽車的研究涉及到電機(jī)及其控制、測量與計(jì)算機(jī)控制、計(jì)算機(jī)視覺、傳感器、數(shù)據(jù)融合、車輛工程等多個(gè)方面。智能汽車具有自動(dòng)識(shí)別路徑功能,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,是一項(xiàng)具有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的可行性和廣闊的應(yīng)用前景的引導(dǎo)技術(shù)。本文順應(yīng)汽車對(duì)無人駕駛高新技術(shù)的需求,對(duì)路徑自動(dòng)識(shí)別的行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與PID控制進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容如下:設(shè)計(jì)了行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu),優(yōu)化智能汽車主銷后傾角、前輪外傾角、系統(tǒng)重心,設(shè)計(jì)了視覺導(dǎo)引系統(tǒng)、控制器等硬件模塊。研究了路徑圖像自動(dòng)采集,圖像濾波與目標(biāo)邊緣提取,根據(jù)路徑圖像信息實(shí)現(xiàn)了行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)自主式智能識(shí)別。根據(jù)路徑信息,行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的速度系統(tǒng)采用PID快速最優(yōu)控制;智能汽車的方向則采用模糊控制,充分利用了單片機(jī)自帶的模糊控制指令,簡化了模糊運(yùn)算速度和算法調(diào)整的過程,縮短了運(yùn)算時(shí)間。實(shí)驗(yàn)表明該智能汽車路徑自動(dòng)識(shí)別的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì),并能實(shí)現(xiàn)速度與方向的自動(dòng)控制。
【圖文】：

圖 2.1 模塊結(jié)構(gòu)圖Fig2.1 Block diagram2.3 主要模塊和主要硬件設(shè)計(jì)2.3.1 無線通訊模塊智能車將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)處理是通過串口通訊的方式，但是它點(diǎn)在于線纜的限制。由于通信過程必須使用線纜連接，因此無法采集到智能運(yùn)行過程的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。為了擺脫線纜的束縛，使用了無線通訊方式。常用的無線通訊方式有 2.4G 無線通訊模塊 NRF24L01，，藍(lán)牙模塊 HC-05 等下來分別介紹這兩個(gè)模塊。無線通訊模塊 NRF24L01： 該模塊使用 SPI 協(xié)議與單片機(jī)通訊，則兩個(gè)

圖 2.2 藍(lán)牙模塊Fig2.2 Bluetooth module藍(lán)牙模塊 HC-05：藍(lán)牙模塊的通信原理非常簡單，在藍(lán)牙配對(duì)之后，數(shù)據(jù)就相當(dāng)于串口通信。兩個(gè)藍(lán)牙模塊之間就相當(dāng)于有一條無形的串口線纜在。單片機(jī)驅(qū)動(dòng)藍(lán)牙模塊無須使用 SPI 協(xié)議，僅僅需要使用 UART 模塊，像使口發(fā)送數(shù)據(jù)給計(jì)算機(jī)一樣將數(shù)據(jù)發(fā)送給藍(lán)牙模塊，藍(lán)牙模塊就會(huì)自動(dòng)將數(shù)給配對(duì)的藍(lán)牙模塊。接收端通過串口模塊可以將藍(lán)牙模塊接收到的數(shù)據(jù)發(fā)算機(jī)。使用藍(lán)牙模塊的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡單，無須使用 SPI 協(xié)議的支持，但是有限，傳送的數(shù)據(jù)量不是很大。.3.2 攝像頭模塊攝像頭的選擇主要由以下幾個(gè)參考值作為標(biāo)準(zhǔn)：分辨率、視野大小、成度、色彩對(duì)比度、功耗、質(zhì)量、體積、穩(wěn)定性等。
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U463.6

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郭孔輝;李紅;宋曉琳;黃江;;自動(dòng)泊車系統(tǒng)路徑跟蹤控制策略研究[J];中國公路學(xué)報(bào);2015年09期

2 鄭子棟;梅孝安;蔣海峰;劉根;周雙喜;田們;;基于線性CCD圖像識(shí)別智能小車的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J];電子技術(shù);2015年02期

3 竇艷艷;錢蕾;馮金龍;;基于Matlab的模糊PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真[J];電子科技;2015年02期

4 王建;李楊寰;張漢華;陸必應(yīng);宋千;周智敏;;車載InSAR前視三維成像技術(shù)[J];國防科技大學(xué)學(xué)報(bào);2014年06期

5 姜穎韜;;智能探測小車圖像識(shí)別模塊設(shè)計(jì)[J];溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2014年04期

6 任越美;張艷寧;李映;;壓縮感知及其圖像處理應(yīng)用研究進(jìn)展與展望[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2014年08期

7 李旭東;廖中浩;孟嬌;;基于CMOS攝像頭的智能車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2013年04期

8 楊世勇;徐國林;;模糊控制與PID控制的對(duì)比及其復(fù)合控制[J];自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用;2011年11期

9 陳衛(wèi);陳平;趙鵬舉;李毅;;智能小車路徑識(shí)別的模糊控制模式研究[J];微計(jì)算機(jī)信息;2011年10期

10 朱寒陽;周海波;邵開來;張蓉;;智能小車中圖像采集和處理的研究和實(shí)現(xiàn)[J];科技通報(bào);2011年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 趙盼;城市環(huán)境下無人駕駛車輛運(yùn)動(dòng)控制方法的研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

2 宋金澤;自主泊車系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

3 李進(jìn);視覺導(dǎo)航智能車輛的路徑識(shí)別和跟蹤控制[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 周南;基于圖像識(shí)別的智能小車路徑跟隨系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];湖南大學(xué);2016年

2 羅安寧;基于機(jī)器視覺的道路檢測算法[D];清華大學(xué);2014年

3 胡房武;基于圖像采集的智能車系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];大連海事大學(xué);2011年

4 萬忠濤;基于激光雷達(dá)的道路與障礙檢測研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

5 王慧;智能車的路徑識(shí)別與控制策略的研究[D];吉林大學(xué);2009年

6 楊京峰;基于CMOS圖像傳感器的智能車設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];東北大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2694426