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基于路径自动识别的行走驱动系统设计与PID控制研究

发布时间:2020-06-03 06:18
【摘要】:智能汽车的研究涉及到电机及其控制、测量与计算机控制、计算机视觉、传感器、数据融合、车辆工程等多个方面。智能汽车具有自动识别路径功能,实现自动驾驶,是一项具有现实应用的可行性和广阔的应用前景的引导技术。本文顺应汽车对无人驾驶高新技术的需求,对路径自动识别的行走驱动系统设计与PID控制进行了研究。主要研究内容如下:设计了行走驱动系统的机械结构,优化智能汽车主销后倾角、前轮外倾角、系统重心,设计了视觉导引系统、控制器等硬件模块。研究了路径图像自动采集,图像滤波与目标边缘提取,根据路径图像信息实现了行走驱动系统自主式智能识别。根据路径信息,行走驱动系统的速度系统采用PID快速最优控制;智能汽车的方向则采用模糊控制,充分利用了单片机自带的模糊控制指令,简化了模糊运算速度和算法调整的过程,缩短了运算时间。实验表明该智能汽车路径自动识别的驱动设计,并能实现速度与方向的自动控制。
【图文】:

模块结构图,无线通讯


图 2.1 模块结构图Fig2.1 Block diagram2.3 主要模块和主要硬件设计2.3.1 无线通讯模块智能车将采集到的数据发送给计算机处理是通过串口通讯的方式,但是它点在于线缆的限制。由于通信过程必须使用线缆连接,因此无法采集到智能运行过程的动态数据。为了摆脱线缆的束缚,使用了无线通讯方式。常用的无线通讯方式有 2.4G 无线通讯模块 NRF24L01,,蓝牙模块 HC-05 等下来分别介绍这两个模块。无线通讯模块 NRF24L01: 该模块使用 SPI 协议与单片机通讯,则两个

蓝牙模块


图 2.2 蓝牙模块Fig2.2 Bluetooth module蓝牙模块 HC-05:蓝牙模块的通信原理非常简单,在蓝牙配对之后,数据就相当于串口通信。两个蓝牙模块之间就相当于有一条无形的串口线缆在。单片机驱动蓝牙模块无须使用 SPI 协议,仅仅需要使用 UART 模块,像使口发送数据给计算机一样将数据发送给蓝牙模块,蓝牙模块就会自动将数给配对的蓝牙模块。接收端通过串口模块可以将蓝牙模块接收到的数据发算机。使用蓝牙模块的优点在于操作简单,无须使用 SPI 协议的支持,但是有限,传送的数据量不是很大。.3.2 摄像头模块摄像头的选择主要由以下几个参考值作为标准:分辨率、视野大小、成度、色彩对比度、功耗、质量、体积、稳定性等。
【学位授予单位】:南华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:U463.6

【参考文献】

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7 李旭东;廖中浩;孟娇;;基于CMOS摄像头的智能车控制系统设计及实现[J];吉林大学学报(信息科学版);2013年04期

8 杨世勇;徐国林;;模糊控制与PID控制的对比及其复合控制[J];自动化技术与应用;2011年11期

9 陈卫;陈平;赵鹏举;李毅;;智能小车路径识别的模糊控制模式研究[J];微计算机信息;2011年10期

10 朱寒阳;周海波;邵开来;张蓉;;智能小车中图像采集和处理的研究和实现[J];科技通报;2011年05期

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本文编号:2694426

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