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1、计算机测量与控制.2010.18(2)控制技术ComputerMeasurement&Control·357·文章编号:16714598(2010)02035703中图分类号:TP24216文献标识码:A嵌入式智能小车测控系统的设计与实现董宗祥,石红瑞,杨杰(东华大学信息科学与技术学院,上海201620)摘要:智能小车作为智能车辆的仿真车,是研究智能车辆的基础;介绍了智能小车测控系统的结构和软硬件实现;系统以ARM9为控制器,采用μC/OS2II操作系统,用红外传感器识别路径,采用模糊自适应PID控
2、制策略得到控制量,并最终通过舵机和直流电机对小车的位置和速度进行控制;测试结果表明,在该控制系统下,智能小车具有良好的位置跟踪和快速切换速度性能,该系统可以作为对智能车辆进一步研究的平台。关键词:智能小车;ARM9;μC/OS2II;模糊自适应PIDDesignandImplementationofEmbeddedSmartCarMeasurementandControlSystemDongZongxiang,ShiHongrui,YangJie(CollegeofInformationScienc
3、e&Technology,DonghuaUniversity,Shanghai201620,China)Abstract:Asanemulatoroftheintelligentauto,thesmartcaristhebasicobjectfortheresearchofintelligentauto.Inthispaper,thestructureofthesmartcarwasintroducedandthehardwareandthesoftwareweredesigned.Thesmart
4、carcontrolsystemwasdesignedontheARM9corecontrollerandoperatedinμC/OS2IIoperationsystem,withtheultrasonicsensorasthenavigation.Fuzzyauto2adjustedPIDwasusedascontrolstrategyandthepositionandthespeedarecontrolledbysteermotorandDCmotorrespectively.Thetestr
5、esultsindicatethat,thesmartcarhadapositiontrackandfastspeedswitchperformanceunderthecontrolsystem.Thissystemcanbeusedastheplatformforfurtherstudyofintelligentauto.Keywords:smartcar;ARM9;μC/OS2II;fuzzyauto2adjustedPID.0引言近年来,随着智能交通、人工智能以及控制技术的发展,[1]智能车辆
6、的研究在智能交通领域已成为热门课题。但是,现今对智能车辆的结构、运动特性、智能控制策略的研究并不完善,因此有必要对智能车辆的仿真版本—智能小车做更深入的研究。智能小车是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统,涉及到传感器技术、微处理器控制、信号处理、电机驱动、人工智能、驱动电源的[2]设计等诸多领域。为了更逼真的模拟智能车辆,智能小车的[3]图1(a)系统结构层次图设计必须具备人工智能、信息交换、自我稳定等性能。本文设计的智能小车基于ARM9控制器和μC/OS2II
7、操作系统。首先概述智能小车的系统结构,然后介绍控制器、导航、无线串口通讯、执行等单元的硬件设计,接着分析μC/OS2II操作系统的移植、路径提取方法和控制策略,最后在赛道参数典型值为25mm的标准道路上对智能小车的性能指标做了测试,并对测试结果进行分析。1智能小车系统结构图1(a)为基于ARM9和μC/OS2II的智能小车控制系统结构层次图,控制系统主要包括4个模块:探测模块,电源模图1(b)智能小车实物图块,通信模块,控制和执行模块。图1(b)为智能小车实物图。探测模块是智能小车的位置传感部分,起
8、着导航的作用。本文选用红外对射传感器作为探测装置。根据反射原理,智能收稿日期:20090815;修回日期:20090920。小车通过判断红外接收管的通断情况识别白色路面上的黑线,作者简介:董宗祥(1981),男,黑龙江人,硕士研究生,主要从事检并引导智能小车沿着黑色路径平稳地前进。测与控制、嵌入式系统的研究。电源模块可以输出712V、610V、313V、510V电压,分石红瑞(1968),女,博士,副教授,硕士生导师,主要从事过程控别为直流电机、舵机、控制器和外围电路
