發(fā)布時(shí)間：2017-08-14 05:15

  本文關(guān)鍵詞：基于雙層模糊邏輯控制的智能小車研究

  更多相關(guān)文章： 智能小車 雙層模糊邏輯控制 模糊規(guī)則數(shù) STM32 Matlab仿真

【摘要】：隨著科學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步,智能體的應(yīng)用越來(lái)越深入到人類的日常生活之中,從智能家居到醫(yī)療助手,從“玉兔”號(hào)月球車到谷歌機(jī)器人AlphaGo,從軍用機(jī)器人到家用智能小車,人工智能已然在人類的生活中刻下了深深的烙印。智能小車作為人工智能的科學(xué)成果之一,在近年來(lái)的研究中得到了較好的發(fā)展和較大的技術(shù)提升。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,對(duì)雙層模糊邏輯算法在無(wú)人駕駛智能小車上的應(yīng)用開展研究,將眾多模糊輸入量分層輸入,降低模糊規(guī)則數(shù)的計(jì)算維度。選取STM32芯片作為主控制器,對(duì)主控芯片在智能小車硬件控制方面進(jìn)行研究,并采用Keil MDK編程工具負(fù)責(zé)對(duì)小車避障活動(dòng)的程序設(shè)計(jì)和代碼編譯。論文首先介紹了本課題的研究背景和意義,敘述了國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界在智能小車領(lǐng)域取得的優(yōu)秀成果。接著基于動(dòng)力學(xué)知識(shí)構(gòu)建了智能小車的數(shù)學(xué)模型、軌跡定位坐標(biāo)系和數(shù)學(xué)表達(dá)式,為后續(xù)的算法研究和程序編寫打下基礎(chǔ)。同時(shí)還詳細(xì)介紹了智能小車的各個(gè)硬件組成部分：包括電源系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、常用傳感器、通信模塊、STM32主控芯片以及障礙物檢測(cè)模塊。然后論文著重介紹了雙層模糊邏輯控制的基本原理和算法組成,用Matlab軟件對(duì)基于雙層模糊算法的小車避障運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真模擬,并與傳統(tǒng)單層模糊算法進(jìn)行比較,凸顯雙層算法的優(yōu)越性,仿真結(jié)果初步驗(yàn)證了雙層模糊算法對(duì)于解決“維度災(zāi)難”問題的有效性。在軟件設(shè)計(jì)部分采用了Keil MDK為軟件系統(tǒng)的開發(fā)工具,分別對(duì)小車障礙物探測(cè)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、速度檢測(cè)模塊、CAN總線通信模塊等進(jìn)行模塊化編程,各模塊間相對(duì)獨(dú)立,便于進(jìn)行后續(xù)的更新與升級(jí)。論文最后對(duì)本課題的研究工作進(jìn)行了總結(jié),對(duì)后續(xù)的改進(jìn)工作做出了展望。
【關(guān)鍵詞】：智能小車 雙層模糊邏輯控制 模糊規(guī)則數(shù) STM32 Matlab仿真
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242;TP273.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 引言11-13
• 1.2 智能小車國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 國(guó)外智能小車的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)智能小車的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 智能避障技術(shù)的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容及主要工作18-20
• 第2章 智能小車的運(yùn)動(dòng)模型及硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)20-37
• 2.1 引言20
• 2.2 智能小車坐標(biāo)系統(tǒng)及相關(guān)模型20-23
• 2.2.1 智能小車的模型假設(shè)20-21
• 2.2.2 智能小車的車載坐標(biāo)系和全局坐標(biāo)系建立21-22
• 2.2.3 智能小車的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型22-23
• 2.3 智能小車硬件系統(tǒng)介紹23-32
• 2.3.1 智能小車物理組成23-24
• 2.3.2 小車控制方案簡(jiǎn)介24-26
• 2.3.3 STM32F103芯片簡(jiǎn)介26-29
• 2.3.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊29-31
• 2.3.5 CAN通信擴(kuò)展模塊31-32
• 2.4 智能小車傳感器介紹32-36
• 2.4.1 超聲波測(cè)距傳感器33
• 2.4.2 紅外測(cè)距傳感器33-34
• 2.4.3 光電編碼器34-35
• 2.4.4 電子羅盤35-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第3章 智能小車定位及避障算法研究37-57
• 3.1 引言37
• 3.2 模糊邏輯控制理論37-39
• 3.2.1 模糊邏輯控制的由來(lái)37
• 3.2.2 隸屬度函數(shù)的表述37-38
• 3.2.3 模糊集合與其運(yùn)算38
• 3.2.4 模糊關(guān)系及其合成38-39
• 3.3 模糊邏輯控制的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介39-44
• 3.3.1 模糊化處理40-41
• 3.3.2 模糊知識(shí)庫(kù)41-42
• 3.3.3 模糊推理與決策42-43
• 3.3.4 清晰化處理43-44
• 3.4 多層模糊邏輯控制44-46
• 3.4.1 “維數(shù)災(zāi)難”問題44-45
• 3.4.2 多層模糊邏輯控制原理45-46
• 3.5 模糊系統(tǒng)在智能小車避障中的應(yīng)用46-56
• 3.5.1 層模糊邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)46-47
• 3.5.2 輸入量的模糊化處理47-48
• 3.5.3 模糊規(guī)則庫(kù)的構(gòu)建48-51
• 3.5.4 軟件模擬仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證51-56
• 3.6 本章小結(jié)56-57
• 第4章 智能小車軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)57-67
• 4.1 引言57
• 4.2 智能小車軟件開發(fā)環(huán)境57-59
• 4.2.1 Keil開發(fā)工具簡(jiǎn)介57-58
• 4.2.2 J-Link仿真工具58-59
• 4.3 智能小車軟件系統(tǒng)程序編譯59-66
• 4.3.1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊59-60
• 4.3.2 障礙物檢測(cè)裝置60-62
• 4.3.3 CAN總線通信62-64
• 4.3.4 速度檢測(cè)系統(tǒng)64-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 總結(jié)與展望67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文73

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本文編號(hào)：670943