發(fā)布時(shí)間：2017-05-12 00:08

  本文關(guān)鍵詞：智能小車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文主要研究的自循跡智能小車屬于智能機(jī)器人的研究領(lǐng)域,這種智能車的應(yīng)用價(jià)值很大,它能夠在氣候,燈光,毒氣,重力等惡劣的環(huán)境下獨(dú)立完成任務(wù),不受環(huán)境影響。智能車可以在人類無(wú)法適應(yīng)的環(huán)境中不受影響的完成要做的任務(wù),這一種功能正是國(guó)防和百姓們所需要的,有很大的應(yīng)用價(jià)值。本文涉及到的智能小車的設(shè)計(jì)綜合了程序設(shè)計(jì)、控制理論、電路設(shè)計(jì)、傳感器技術(shù)等很多理論計(jì)算。設(shè)計(jì)目標(biāo)是使獨(dú)立運(yùn)行智能小車實(shí)時(shí)監(jiān)控路面不平的曲線軌道,行駛時(shí)不從軌跡中偏離。本文主要從三方面闡述了智能小車的設(shè)計(jì),分別是硬件設(shè)計(jì)、軟件及核心智能控制算法設(shè)計(jì)。首先對(duì)硬件的制作和研發(fā)這兩個(gè)方面對(duì)小車的控制系統(tǒng)做了講述。選擇16位單片機(jī)微控制器作為小車硬件的控制核心,HCS12XS128具有較強(qiáng)的抗干擾能力和可靠性,還具有較高的工作頻率、實(shí)時(shí)機(jī)能較好的優(yōu)點(diǎn)。由硬件模塊組成了小車的硬件實(shí)體,關(guān)鍵包括單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊,傳感器模塊,電機(jī)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊,增量式速度檢測(cè)模塊,電源模塊,鍵盤及無(wú)線調(diào)試模塊,這些模塊是基于接收的信號(hào)上的差別而實(shí)現(xiàn)各自的功能。然后,本文還應(yīng)用了軟件平臺(tái)Code Warrior For Freescale開發(fā)環(huán)境,設(shè)計(jì)的智能小車的程序設(shè)計(jì)編寫都是通過這個(gè)軟件平臺(tái)完成的。初始化程序、鍵盤與顯示程序、激光管掃描方案程序等構(gòu)成了本文設(shè)計(jì)小車的軟件系統(tǒng),為了防止個(gè)別硬件失效,還編寫了開機(jī)自檢程序。在本文中,應(yīng)用了數(shù)字PID速度控制的方案控制小車行駛速度和激光傳感器彎道識(shí)別控制策略完成自循跡跟蹤算法。激光傳感器安裝在車輛的前部是負(fù)責(zé)對(duì)道路信號(hào)的采集,這樣小車就可以按照既定的路線行駛。首先由激光傳感器對(duì)黑色路徑進(jìn)行識(shí)別,小車速度由速度檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)并對(duì)電路進(jìn)行控制從而達(dá)到對(duì)小車轉(zhuǎn)彎角度和速度的控制,這樣就完成了智能小車沿著特定軌道行駛的要求和目標(biāo)。在本次設(shè)計(jì)中,用模塊化結(jié)構(gòu)構(gòu)成了系統(tǒng)的硬件和軟件程序,設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有很高的可靠性,電路結(jié)構(gòu)的以簡(jiǎn)單的要求設(shè)計(jì),而且可以根據(jù)實(shí)際情況增加需求或刪除功能。在最后的實(shí)際操作中對(duì)小車能夠在交叉路、彎道、直線上很順利的正常行駛,并可以根據(jù)實(shí)際軌道情況來增減車速,實(shí)現(xiàn)了智能小車自循跡的設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：智能小車 PID 控制系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 選題背景8-9
• 1.2 研究的目的和意義9-11
• 1.3 研究?jī)?nèi)容11-12
• 1.4 本章小結(jié)12-13
• 第二章 智能小車的整體方案設(shè)計(jì)13-17
• 2.1 智能小車行駛軌道的設(shè)計(jì)13
• 2.2 傳感器方案的選定13-14
• 2.3 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案14-16
• 2.4 本章小結(jié)16-17
• 第三章 硬件電路的設(shè)計(jì)17-32
• 3.1 智能小車硬件設(shè)計(jì)理念17-19
• 3.1.1 MCU17-18
• 3.1.2 PCB18-19
• 3.2 激光傳感器原理與設(shè)計(jì)19-22
• 3.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理及設(shè)計(jì)22-24
• 3.4 舵機(jī)原理與設(shè)計(jì)24-27
• 3.5 鍵盤和無(wú)線調(diào)試電路的設(shè)計(jì)27-29
• 3.6 速度控制傳感器的設(shè)計(jì)29-30
• 3.7 MCU接口及電源的設(shè)計(jì)30-31
• 3.8 本章小結(jié)31-32
• 第四章 軟件程序設(shè)計(jì)32-48
• 4.1 軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)32-33
• 4.2 軟件初始化程序33-36
• 4.3 軟件設(shè)計(jì)的總體思路36-37
• 4.4 激光管軟件的設(shè)計(jì)及方案37-39
• 4.5 鍵盤及顯示程序39-41
• 4.6 彎道程序設(shè)計(jì)與方案41-43
• 4.7 速度控制程序設(shè)計(jì)與方案43-47
• 4.8 系統(tǒng)調(diào)試47
• 4.9 本章小結(jié)47-48
• 第五章 總結(jié)48-49
• 參考文獻(xiàn)49-52
• 致謝52

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