基于arm平台的智能汽车协同控制系统的设计

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1、基于ARM平台的智能汽车协同控制系统的设计：TP273.5：A：1674-7712（2014）10-0000-02飞思卡尔智能小车是典型的搭载着有线传感器X络的嵌入式平台，飞思卡尔大赛组委会提供的1/8车模是智能汽车的微缩模型。在这个平台上研究循迹，壁障以及人机交互将是非常有现实意义的。大体来说，智能小车分为微控制模块，电源模块，电机与舵机模块与车载摄像头模块几部分。一、硬件系统（一）电源系统电源模块主要包括单片机电源模块、舵机和电机电源模块、摄像头电源模块。电源模块分压示意图如下：（二）舵机控制伺服器以SD-5为例，研究舵机控制理

2、论。SD-5数字舵机是一种位置随动系统。它内部由小型直流马达，电子控制板，可调电位器和变速齿轮组组成。它可以根据内部的位置反馈，让它的舵盘输出转角正比于给定的P脉宽。其优越的性能决定了对于它的控制可以使用开环。但是前提是在其在负载力矩小于其最大输出力矩的情况下。可变的P脉冲由为控制器的FTM模块产生。（三）电机控制540电机是个典型的大惯量系统，其执行时间要晚于控制量输出的时间，所以一定程度的预判和反馈是非常重要的，其控制用闭环的的效果好于开环。为了有力控制，使用了BTS7960双桥驱动。（四）摄像头模块与图像数据OV7670是带有

3、384KbFIFO的数字摄像头，总共有个有效像素，支持Ra级，在K处将其分成两组C0=（1～k）和C1=（k+1～m），分别计算各组产生的概率0与1。，各组的组内平均值0与1。及整体图像的灰度平均值，两组间的方差用式（1）求出：2（k）=0（0-）2+1（1-）2=01（1-0）2=[（k）-（k）]2/（k）[1-（k）]（1）从l-m之间改变k，求上式为最大值时的k，即求max2（k）时的k*值，此时k*值便是所求的阈值。2（k）叫做阈值选择函数。大津法得到能得到较满意的结果，是全局阈值自动选择的最优方法。二值化的效果如下图：（

4、二）自适应的PID算法PID的控制模型如下：由于直流电机的大惯量特性采用PI算法，而舵机的控制使用PD算法。并且用舵机的输出量来整定电机PID的参数，以实现舵机和电机的交互工作。而舵机的PID参数于微处理器从一帧图像中提取出来的中心线和终点的差值。（三）BANGBANG算法BANGBANG算法作为一种补偿算法，在电机的控制陷入积分饱和的时候，BANGBANG算法能够有效地将控制输出量拉回来，但是不可避免的造成了系统的抖动与不稳定。所以科学的阈值的确定至关重要。三、结束语通过软硬件的融合，各个模块有效地交互。飞思卡尔智能小车能在较高的

5、车速下安全驶过大S弯，小S弯道，蛇形弯道等路况。在现实领域可以用于车辆安全方面，消除安全隐患，智能汽车的思想将会为社会带来很大的便利和发展。