本文關(guān)鍵詞：隨動式紅外輔助駕駛系統(tǒng)設(shè)計及其控制策略研究

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【摘要】：車輛輔助駕駛系統(tǒng)最初來源于軍事需求,目前軍車上廣泛使用的紅外輔助駕駛系統(tǒng)中,紅外熱像儀安裝位置固定,駕駛員需轉(zhuǎn)動頭部觀看顯示屏上的紅外影像。針對傳統(tǒng)紅外輔助駕駛系統(tǒng)中觀察視角與方式存在的不足,本文對一種隨動式紅外輔助駕駛系統(tǒng)進(jìn)行了研究與設(shè)計。本文首先對隨動控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,完成了由雙目眼鏡、中央控制盒和紅外轉(zhuǎn)臺組成的隨動式紅外輔助駕駛系統(tǒng)的總體方案設(shè)計,并對關(guān)鍵元器件進(jìn)行了分析、選型。設(shè)計了以TMS320F2812芯片為控制核心的位置閉環(huán)控制系統(tǒng),對隨動控制系統(tǒng)的通信模塊、位置檢測單元、功率驅(qū)動模塊等硬件電路進(jìn)行設(shè)計,完成了控制平臺的搭建。根據(jù)隨動系統(tǒng)的組成和控制原理,對其控制策略進(jìn)行研究,分析了隨動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)仿真模型,利用MATLAB對隨動系統(tǒng)進(jìn)行控制仿真。運用數(shù)字PID控制和基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制兩種控制算法對隨動系統(tǒng)進(jìn)行控制仿真,在不同控制信號環(huán)境下,對動態(tài)響應(yīng)曲線、靜態(tài)誤差曲線進(jìn)行分析對比,驗證了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制的優(yōu)越性。基于CCS3.3軟件開發(fā)環(huán)境,采用模塊化的編程設(shè)計思想對隨動控制系統(tǒng)的軟件進(jìn)行設(shè)計。在完成隨動控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計后,對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試試驗,駕駛員佩戴雙目眼鏡轉(zhuǎn)動頭部,紅外轉(zhuǎn)臺能夠完成隨動跟蹤,且具有較好的跟蹤效果；在系統(tǒng)的實車試驗中,隨動式紅外輔助駕駛系統(tǒng)在夜間駕駛條件下,能夠有效擴(kuò)展駕駛員的駕駛視野,起到關(guān)鍵的輔助駕駛作用。
【關(guān)鍵詞】：輔助駕駛 隨動控制系統(tǒng) DSP PID控制 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題背景及研究的意義9
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)發(fā)展與研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 紅外輔助駕駛系統(tǒng)發(fā)展及應(yīng)用9-10
• 1.2.2 伺服控制系統(tǒng)發(fā)展及應(yīng)用10-11
• 1.2.3 DSP技術(shù)應(yīng)用與研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文的內(nèi)容編排及主要工作12-13
• 第二章 隨動式紅外輔助駕駛系統(tǒng)的總體方案設(shè)計13-24
• 2.1 引言13
• 2.2 隨動式紅外輔助駕駛系統(tǒng)設(shè)計方案13-14
• 2.3 雙目眼鏡關(guān)鍵元器件選型14-15
• 2.3.1 雙目眼鏡顯示器選型14
• 2.3.2 陀螺組件選型14-15
• 2.4 中央控制盒關(guān)鍵元器件選型15-17
• 2.4.1 微處理器芯片選型15-16
• 2.4.2 CAN收發(fā)器的選型16-17
• 2.5 紅外轉(zhuǎn)臺關(guān)鍵元器件選型17-23
• 2.5.1 伺服控制芯片的選型18-19
• 2.5.2 執(zhí)行電機的選型19-20
• 2.5.3 位置檢測單元的選型20-21
• 2.5.4 功率放大元件的選型21-23
• 2.6 本章小結(jié)23-24
• 第三章 隨動控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計24-36
• 3.1 引言24
• 3.2 陀螺組件電路設(shè)計24-25
• 3.3 中央控制盒電路設(shè)計25-27
• 3.3.1 MCU最小系統(tǒng)設(shè)計25
• 3.3.2 CAN收發(fā)器電路設(shè)計25-26
• 3.3.3 串口通訊電路設(shè)計26-27
• 3.4 DSP核心電路設(shè)計27-32
• 3.4.1 DSP最小系統(tǒng)27-30
• 3.4.2 電平轉(zhuǎn)換電路30-31
• 3.4.3 通訊電路31-32
• 3.5 位置檢測單元電路設(shè)計32-33
• 3.6 功率驅(qū)動電路設(shè)計33-35
• 3.7 本章小結(jié)35-36
• 第四章 隨動控制策略研究與仿真36-51
• 4.1 引言36
• 4.2 隨動系統(tǒng)控制策略36-37
• 4.2.1 控制算法簡介36
• 4.2.2 PID控制原理36-37
• 4.3 數(shù)字PID控制37-41
• 4.3.1 位置式PID控制算法37-39
• 4.3.2 增量式PID控制算法39-40
• 4.3.3 PID控制參數(shù)的整定40-41
• 4.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制41-44
• 4.4.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)41
• 4.4.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制41-44
• 4.5 隨動控制系統(tǒng)的仿真模型44-47
• 4.6 仿真與結(jié)果分析47-50
• 4.7 本章小結(jié)50-51
• 第五章 隨動控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計與試驗分析51-62
• 5.1 引言51
• 5.2 開發(fā)平臺CCS介紹51-52
• 5.3 系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)52-53
• 5.4 初始化程序設(shè)計53-54
• 5.4.1 GPIO配置53-54
• 5.4.2 中斷初始化54
• 5.5 串行通信程序設(shè)計54-56
• 5.6 CAN通信程序設(shè)計56
• 5.7 PWM波生成程序設(shè)計56-57
• 5.8 PID控制算法程序設(shè)計57-59
• 5.9 系統(tǒng)調(diào)試與試驗分析59-61
• 5.9.1 系統(tǒng)上電調(diào)試試驗59-60
• 5.9.2 實車駕駛測試試驗60-61
• 5.10 本章小結(jié)61-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 致謝65-66
• 碩士期間論文發(fā)表情況66

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本文編號：726282