自循迹智能小车控制系统的设计与实现

《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江工业大学硕士学位论文自循迹智能小车控制系统的设计与实现作者姓名：朱思敏指导教师：刘端阳、许卫国浙江工业大学计算机科学与技术学院、软件学院2013年3月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterTheDesignandRealizationoftheself-tracingelectricvehiclecontrolSystemCandidate：ZhuSiminAdvisor：LiuDuanyang、XuWeiguoCollegeofComputerScienceT

2、echnology、CollegeofsoftwareZhejiangUniversityofTechnologyMar2013浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：钠弘日期：矽尹多月叫日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用

3、学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保盔口／(请在以上相应方框内打“√”)作者繇缘黟．终隰≯归乡月>f日导师繇戮姥翠喻勿$年y月狮浙江工业大学硕士学位论文自循迹智能小车控制系统的设计与实现摘要自循迹智能小车是智能行走机器人的一种，这种智能小车可以适应不同环境，不受温度、湿度、空间、磁场辐射、重力等条件的影响，在人类无法进入或生

4、存的环境中完成人类无法完成的探测任务，适用于国防及民用等多个领域。本课题是自循迹智能小车控制系统的设计与实现，智能小车的设计涉及到传感器技术，电路设计，程序设计，控制理论等多方面知识，是一项综合设计。设计目标是让智能小车能在弯曲不平的道路上自主循迹运行，不偏离道路，主要内容包括自循迹智能小车的硬件设计、软件及核心智能控制算法设计。首先介绍了智能小车控制系统的硬件结构设计开发。小车的核心硬件平台采用的是可靠性高，抗干扰能力强，工作频率较高，系统实时性较好的16位单片机HCSl2XSl28微控制器作为控制核心。硬件模块包括电源模块，传感器模块，增量式速度检测模块，电机舵机驱动

5、模块，键盘及无线调试模块，MCU最小系统模块等的电路，分别实现不同的输入信号和输出执行等功能。本硬件部分构成小车的实体。其次，自循迹智能小车的软件平台为CodeWarriorForFreescale开发环境。软件系统包含系统初始化程序、激光管扫描策略程序、键盘与显示程序等，其功能主要用于实现软件系统基本的输入输出与配置，并通过开机自检程序来预防个别硬件的失效。本文使用数字PID速度控制方案、一次曲线圆滑打角的弯道控制策略来实现智能自循迹控制算法。车前部安装的激光传感器负责采集道路信号，作为小车的导航依据。激光传感器识别黑色引导线，速度传感器检测当前的速度，微控制器读取传感

6、器当前状态，从而控制相应的电路，进而控制小车行进的速度和角度，从而实现小车在实验环境自动循迹行驶的功能。在本课题中，系统硬件和软件都采用了模块化结构，整个系统的电路结构简单，可靠性能高，并可按需求增加或删除功能。在实际的调试过程中，智能小车能自适应直道、弯道、交叉线、虚线等各种复杂的路况，并智能控制车速，实际的行进的平均速度达到1．7IIl／s以上，达到自循迹智能小车设计的目标和要求。关键词：智能小车，飞思卡尔单片机，传感器，控制算法浙江工业大学硕士学位论文Thedesignandrealizeoftheself-tracingelectricvehiclecontrol

7、systemABSTRACTSelf-tracingelectricvehicleisakindofmobilerobot，whichisabletoadaptvariousenvironments，humidity，space，magneticradiationandgravity．Consequentlythevehicletaketheplaceofhumantoimplementmanytasksintheenvironmentwherehumancannotsetfoot，whichisapplicableinman