传感器网络中移动节点寻迹集成控制策略研究

发布时间：2022-12-22 05:27

　　无线传感器网络（wireless sensornetworks,WSN）技术综合了传感器技术、嵌入式技术、现代网络、无线通信技术以及分布式技术等多种高新技术,它是一门涉及多个学科的高集成度技术。移动节点是WSN的基本组成部分,可以将其设置成“半自动”,即移动节点可以沿着预设的轨道运行,又能实现其监测功能。因此,移动节点需要控制策略来控制其沿轨道运行,选择合理的控制策略,能够提升寻迹效果。本文主要研究WSN中移动节点的寻迹控制策略。路径识别系统是移动节点的“眼睛”,本文采用光电传感器方式设计路径识别系统。由于轨道的不确定性和复杂性,在路径识别系统提供正确有效的路径信息以后,可以根据不同的路径选择相应的控制策略,这样就避免单一控制策略难以应对复杂路况的问题。因此,就需要设计策略控制器,移动节点就可以根据路况实时的切换控制策略,提升寻迹的整体效果。所以,对多种不同路径的分段控制策略的研究是有必要的。首先,本文对移动节点的寻迹功能进行分析,设计了移动节点寻迹控制系统的整体架构。然后设计了一个以STC15W4K32S4为控制器的移动节点寻迹控制系统,主要包括控制器模块、路径识别模块、舵机转向模块... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 论文组织结构
2 相关概念和知识
    2.1 无线传感器网络概述
    2.2 PID控制算法
    2.3 模糊控制算法
    2.4 本章小结
3 系统总体设计
    3.1 系统整体结构
    3.2 移动节点控制系统
    3.3 本章小结
4 移动节点寻迹控制系统硬件设计
    4.1 硬件系统总体设计
    4.2 控制器模块
    4.3 路径识别模块
    4.4 舵机驱动模块
    4.5 电机驱动模块
    4.6 电源模块
    4.7 传感器模块
    4.8 无线通信模块
    4.9 本章小结
5 移动节点寻迹控制系统软件设计
    5.1 软件系统总体设计
    5.2 路径识别模块的软件设计
    5.3 基于增量式PID控制算法的寻迹控制系统
    5.4 基于模糊控制算法的寻迹控制系统
    5.5 本章小结
6 移动节点寻迹测试
    6.1 测试环境介绍
    6.2 整体寻迹测试
    6.3 分路况寻迹测试
    6.4 本章小结
7 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]无线传感器网络应用综述[J]. 任志玲,张广全,林冬,张钟保,赵星.  传感器与微系统. 2018(03)
[2]基于混合型模糊PID的加热炉温度控制系统应用[J]. 黄斌,谢国进,梁武三,张金旺.  电气传动. 2018(02)
[3]基于模糊控制原理的船舶自动舵设计[J]. 王巧玲,杨琰丽.  舰船科学技术. 2018(02)
[4]不确定连续系统预设性能非线性PID控制[J]. 陈龙胜,王琦.  应用科学学报. 2017(06)
[5]火电厂主蒸汽温度UMDA整定模糊PID控制算法[J]. 王天堃.  动力工程学报. 2017(07)
[6]自适应模糊控制在船舶操纵中的应用[J]. 梁娜.  舰船科学技术. 2017(12)
[7]PID参数整定的半导体激光器温度控制[J]. 赵斌,李昊.  沈阳工业大学学报. 2017(04)
[8]基于自适应模糊滑模控制的机器人轨迹跟踪算法[J]. 葛媛媛,张宏基.  电子测量与仪器学报. 2017(05)
[9]无刷直流电机模糊PI控制算法研究[J]. 林聪,于跃.  轻工机械. 2017(03)
[10]基于模糊控制的移动机器人避障研究[J]. 杨小菊,张伟,高宏伟,米海山.  传感器与微系统. 2017(03)

博士论文
[1]基于模糊控制策略的温室远程智能控制系统的研究[D]. 王君.吉林大学 2015
[2]视觉导航式智能车辆横向与纵向控制研究[D]. 郭景华.大连理工大学 2012

硕士论文
[1]基于PC控制的智能小车循迹系统的实现[D]. 田瑶.华中师范大学 2011
[2]多路径循迹控制策略的研究[D]. 吕雯.上海师范大学 2014
[3]无线传感器网络链式路由算法[D]. 刘建.广西师范大学 2015
[4]基于模糊控制的直流电机控制器设计[D]. 赵路旭.大连理工大学 2014
[5]基于模糊控制的新型循迹智能小车设计[D]. 尤扬.沈阳工业大学 2015
[6]基于模糊PID控制的车辆纵向优化CACC系统[D]. 薛杨.吉林大学 2015
[7]无线传感器网络中虚拟骨干网构造算法及应用[D]. 杨洪.福建师范大学 2015
[8]基于模糊控制的单舵轮激光导引AGV避障系统研究[D]. 石林炜.山东大学 2016
[9]基于模糊PID的水下机器人运动控制[D]. 尹梦舒.中国科学院研究生院(光电技术研究所) 2016
[10]基于模糊控制的石灰回转窑温度控制系统研究[D]. 高锋.北京工业大学 2016



本文编号：3723544