两轮自平衡智能车的设计与实现

发布时间：2017-10-20 03:14

  本文关键词：两轮自平衡智能车的设计与实现

  更多相关文章： ARMCortex?-M4处理器 智能车 两轮直立 自平衡

【摘要】：伴随着先进科学技术的不断持续发展,当今的汽车也正朝着智能化的方向快速发展。传统的汽车已经经历了较长时间的发展,为了充分提高汽车的安全性、适应性、舒适度、节能性和环保性,汽车这一产业不得不需要重新审视自身的发展,其中智能化就是当今汽车的一大发展方向。当今智能化技术的飞速发展,很多的实用技术已经在逐步服务于我们的生活,但是,如何将智能化技术应用于汽车,实现汽车的智能化,还需要继续进行科学研究。当今的智能化汽车正处于研发阶段,此外,许多有价值的问题仍值得我们继续研究。智能汽车集现阶段学科前沿技术于一身,包括自动化控制技术、计算机技术、机电一体化技术、智能传感器技术、数据融合技术、网络通讯技术、人工智能技术等等。为了进一步认知、探索汽车智能化的多种技术,本文将以ARMCortex?-M4处理器为基本控制中心,来实现两轮直立自平衡智能化汽车。其中在直立自平衡控制中,通过采集安装在汽车上的陀螺仪和加速度传感器的数据,通过卡尔曼滤波算法实现曲线融合,进而得出控制电机信号,来实现汽车直立。为了实现汽车速度的实时控制,通过实时采集编码器的脉冲信号,通过速度转换,采取经典的PID控制算法,来实现汽车的速度控制。为了实现路径的自动识别、方向自动控制,通过光电线阵CCD采集回的原始路径信息,通过相关的路径识别算法,得出控制电机的信号,来实现汽车的智能转向。
【关键词】：ARMCortex?-M4处理器 智能车 两轮直立 自平衡
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U48
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 概论8-12
• 1.1 智能汽车的发展各历史阶段和现状8-10
• 1.1.1 智能汽车的探索8
• 1.1.2 国外智能汽车的发展8-9
• 1.1.3 国内智能汽车的发展9-10
• 1.2 智能汽车的优点和应用10
• 1.3 智能汽车的基本组成10-11
• 1.4 本文的研究内容11-12
• 第2章 两轮直立平衡智能车原理及总体设计12-20
• 2.1 两轮直立平衡车原理详解12-15
• 2.2 控制系统总体设计15-20
• 第3章系统硬件设计20-32
• 3.1 电路控制系统的需求分析20
• 3.2 系统原理图设计20-32
• 3.2.1 主控芯片20-21
• 3.2.2 陀螺仪传感器的接口设计21-24
• 3.2.3 加速度传感器的接口设计24-25
• 3.2.4 陀螺仪和加速度计的安装25
• 3.2.5 线阵CCD的接口设计及安装25-29
• 3.2.6 电机驱动接口设计及安装29-32
• 第4章 嵌入式软件系统设计32-48
• 4.1 嵌入式软件系统整体的架构32
• 4.2 子模块原理及实现32-48
• 4.2.1 软件系统启动33-34
• 4.2.2 系统配置及main()函数34-35
• 4.2.3 直立控制原理及实现35-44
• 4.2.4 速度控制原理及实现44-45
• 4.2.5 方向控制原理及实现45-48
• 第5章 系统调试48-56
• 5.1 电路系统调试48
• 5.2 直立控制调试48-49
• 5.3 速度控制调试49-50
• 5.4 方向控制调试50-52
• 5.5 控制系统集成测试52-56
• 第6章 总结56-58
• 6.1 结论56
• 6.2 结束语56-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 韩京清;非线性PID控制器[J];自动化学报;1994年04期

，

本文编号：1064925