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摘 要:近年來，隨著汽車技術和智能控制技術的發(fā)展,關于智能車的研究越來越受到人們的關注，致使智能車技術成為移動機器人領域研究的一大熱點.本設計使用單片機MC9S12XS128為核心處理器，配合有電源管理模塊、道路檢測模塊、車速檢測模塊及相應的電機驅動模塊組成,使智能車自主識別跑道，對其進行速度和方向控制，并達到智能車在跑道上高速平穩(wěn)的跑完全程這一效果. 本文集數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理，路徑識別，舵機轉向控制，電機驅動，車速檢測，速度控制，以及電源管理等硬件電路和軟件算法.利用16 位微控制器 MC9S12XS128 為控制芯片，以激光傳感器作為路徑檢測的主要傳感器，以光電編碼器作為本車的速度傳感元件，BTS7960 作為電機的驅動芯片. 在調試過程中，利用 MC9S12XS128 的串口通信功能將激光傳感器采集到的賽道及 PID 調速信息發(fā)送給上位機，用編制的軟件在上位機上顯示這些信息.同時，利用軟件進行信號處理，從傳感器采集到的大量數(shù)據(jù)中提取出有用信息，使智能車能夠精確的識別起始線，交叉線，S 彎道，上坡，下坡等賽道類型和信息.綜合 PID 算法對速度和前進方向進行調節(jié)控制.結合閉環(huán)控制的策略，控制智能車及時調整車身的運動姿態(tài)，使其準確、快速的跑完全程.軟件編程使用飛思卡爾公司指定的CodeWarrior編程軟件編寫小車程序，并進行軟件開發(fā).通過對仿真數(shù)據(jù)進行匯總分析結果表明,采用改進后的PID控制算法對比傳統(tǒng)算法,智能小車的穩(wěn)定性和平均速度的提高都有了極大的進步,對實際操作和現(xiàn)場調試提供了借鑒意義. 關鍵詞：智能車；激光傳感器；路徑識別；PID算法；舵機控制
目錄 摘要 abstract 第1章 緒論-1 1.1 研究背景-1 1.2 研究的目的和意義-2 1.3 國內外研究水平及發(fā)展現(xiàn)狀-2 1.3.1 智能車國外研究水平及現(xiàn)狀-2 1.3.2 智能車國內研究水平及現(xiàn)狀-4 1.4 論文的主要內容-6 第2章 系統(tǒng)整體設計方案-7 2.1系統(tǒng)整體方案概述-7 2.2機械結構-9 2.2.1小車整體布局-9 2.2.2車輪參數(shù)-10 2.2.3舵機-13 2.3本章小結-13 第3章 系統(tǒng)的硬件設計-15 3.1電源管理模塊-15 3.1.1電源模塊原理-15 3.1.2驅動隔離器-16 3.2路經檢測模塊-16 3.2.1激光傳感器原理-17 3.2.2激光傳感器的設計-17 3.3電機驅動模塊-18 3.4閉環(huán)測速模塊-19 3.5藍牙無線模塊-20 3.6本章小結-20 第4章 系統(tǒng)的軟件設計-21 4.1軟件設計思想-21 4.2 PID控制思想-23 4.3各模塊的初始化-24 4.3.1時鐘模塊初始化-24 4.3.2 ECT模塊初始化-24 4.3.3 PWM初始化-25 4.4信號的接收與處理-25 4.5舵機控制策略-25 4.6速度控制策略-26 4.7本章小結-27 第5章 系統(tǒng)的運行調試-29 5.1開發(fā)軟件-29 第6章 結論與展望-31 6.1 設計特點-31 6.2 系統(tǒng)存在的問題-31 6.3 改進方向-31 參考文獻-33 致 謝-35 |
