基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的汽車隨動(dòng)后視鏡系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-12 10:18
行車安全一直得到人們的高度關(guān)注,通常行車安全與否決定于駕駛員獲得的信息多少,而其很大程度取決于駕駛員的視野范圍。駕駛員主要通過外后視鏡獲得車輛的側(cè)方和后方視野,但由于外后視鏡的尺寸、角度等限制,車輛側(cè)后方存在視野盲區(qū),而該區(qū)域?yàn)槭鹿矢甙l(fā)區(qū)。為減小駕駛員行車過程中的視野盲區(qū),提高駕駛安全性,進(jìn)行隨動(dòng)后視鏡系統(tǒng)研究。隨動(dòng)后視鏡系統(tǒng)功能在于根據(jù)車速、方向盤轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向燈等信號(hào),通過單片機(jī)進(jìn)行電機(jī)位置伺服控制,實(shí)時(shí)調(diào)整后視鏡角度。本文在分析車輛轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)軌跡、后視鏡位置和駕駛員盲區(qū)的關(guān)系基礎(chǔ)上,研究后視鏡直流無(wú)刷電機(jī)滑?刂扑惴,設(shè)計(jì)隨動(dòng)后視鏡系統(tǒng)的硬件電路和軟件控制策略。研究車速和方向盤轉(zhuǎn)角對(duì)車輛運(yùn)動(dòng)軌跡的影響,針對(duì)具體車型仿真得到車輛軌跡曲線?紤]駕駛員眼睛和頭部轉(zhuǎn)動(dòng),確定駕駛員眼點(diǎn),根據(jù)駕駛員眼點(diǎn)、后視鏡位置和車輛固有信息確定駕駛員的視野盲區(qū)。綜合行車軌跡和駕駛員視野范圍,確定后視鏡合適的轉(zhuǎn)動(dòng)位置作為隨動(dòng)后視鏡系統(tǒng)的給定。選定直流無(wú)刷電機(jī)作為隨動(dòng)后視鏡系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),建立其數(shù)學(xué)模型,并對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化,方便設(shè)計(jì)控制算法。提出基于一階低通濾波器滑模反步法的直流電機(jī)位置控制算法,通過反步法虛擬速度控...
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 直流無(wú)刷電機(jī)及相關(guān)控制理論
2.1 直流無(wú)刷電機(jī)
2.1.1 電機(jī)結(jié)構(gòu)
2.1.2 電壓方程
2.1.3 轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)方程
2.1.4 簡(jiǎn)化的電機(jī)模型
2.2 相關(guān)控制理論
2.2.1 PID控制
2.2.2 滑模變結(jié)構(gòu)
2.2.3 反步法
2.2.4 狀態(tài)觀測(cè)器
2.3 本章小結(jié)
3 后視鏡隨動(dòng)轉(zhuǎn)角研究
3.1 車輛運(yùn)動(dòng)軌跡研究
3.1.1 理論分析
3.1.2 模型仿真
3.2 駕駛員視野研究
3.2.1 理論分析
3.2.2 模型仿真
3.3 后視鏡隨動(dòng)轉(zhuǎn)角的確定
3.4 本章小結(jié)
4 直流無(wú)刷電機(jī)滑模變結(jié)構(gòu)控制
4.1 滑模反步法位置伺服控制
4.1.1 算法設(shè)計(jì)
4.1.2 仿真實(shí)驗(yàn)
4.2 狀態(tài)觀測(cè)器位置伺服控制
4.2.1 算法設(shè)計(jì)
4.2.2 仿真實(shí)驗(yàn)
4.3 本章小結(jié)
5 隨動(dòng)后視鏡系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)
5.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能
5.2 硬件設(shè)計(jì)
5.2.1 整體硬件結(jié)構(gòu)
5.2.2 MCU模塊
5.2.3 電源模塊
5.2.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊
5.2.5 信號(hào)采集模塊
5.3 軟件設(shè)計(jì)
5.3.1 系統(tǒng)狀態(tài)流程
5.3.2 故障診斷
5.3.3 信號(hào)濾波
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號(hào):3675696
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 直流無(wú)刷電機(jī)及相關(guān)控制理論
2.1 直流無(wú)刷電機(jī)
2.1.1 電機(jī)結(jié)構(gòu)
2.1.2 電壓方程
2.1.3 轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)方程
2.1.4 簡(jiǎn)化的電機(jī)模型
2.2 相關(guān)控制理論
2.2.1 PID控制
2.2.2 滑模變結(jié)構(gòu)
2.2.3 反步法
2.2.4 狀態(tài)觀測(cè)器
2.3 本章小結(jié)
3 后視鏡隨動(dòng)轉(zhuǎn)角研究
3.1 車輛運(yùn)動(dòng)軌跡研究
3.1.1 理論分析
3.1.2 模型仿真
3.2 駕駛員視野研究
3.2.1 理論分析
3.2.2 模型仿真
3.3 后視鏡隨動(dòng)轉(zhuǎn)角的確定
3.4 本章小結(jié)
4 直流無(wú)刷電機(jī)滑模變結(jié)構(gòu)控制
4.1 滑模反步法位置伺服控制
4.1.1 算法設(shè)計(jì)
4.1.2 仿真實(shí)驗(yàn)
4.2 狀態(tài)觀測(cè)器位置伺服控制
4.2.1 算法設(shè)計(jì)
4.2.2 仿真實(shí)驗(yàn)
4.3 本章小結(jié)
5 隨動(dòng)后視鏡系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)
5.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能
5.2 硬件設(shè)計(jì)
5.2.1 整體硬件結(jié)構(gòu)
5.2.2 MCU模塊
5.2.3 電源模塊
5.2.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊
5.2.5 信號(hào)采集模塊
5.3 軟件設(shè)計(jì)
5.3.1 系統(tǒng)狀態(tài)流程
5.3.2 故障診斷
5.3.3 信號(hào)濾波
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
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本文編號(hào):3675696
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