智能车速度控制系统设计开题报告

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1、设计(论文)题目：智能车速度控制系统设计1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述，应附有参考文献，且被引用。文献综述一、选题的背景意义随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也越来越受人的关注，全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能车这方面的题目，全国各高校也很重视该题目的研究，在工业生产中，可以代替任内完成恶劣环境下的货物搬运，设备检修等任务；在军事上，可以在危险地带代替人类完成侦查，排雷等任务；在民用上，可作为导盲车为盲人提供帮助；在科学研究方面，可以代替人类完成外

2、星侦探或者其他等[1]。智能小车在各个领域都具有广泛的应用前景，因此，智能车的研究具有一定实际应用意义。智能小车按照工作环境主要分为室内和室外两种，这两种环境有着较大的区别[2]。室内环境一般较狭窄，光线较稳定，室内环境复杂程度有限，一般视作结构化环境。室外环境一般较开阔，受关照，大气，时间等的影响，环境变化很大，既包括简单的结构化环境也包括复杂的非结构化环境。室外智能车行走机器人一般要求更高的智能[3-4]。近年来，人们在充分享受汽车带来的巨大便利的同时，也开始为汽车引发的诸多安全问题感到忧虑，汽车保有量迅速攀升，道

3、路拥挤，事故频发。根据产美国国家公路交通安全管理局2006年4月发布的报告表明，80%的碰撞和65%的近距离碰撞都与驾驭员注意力不集中有关。由此可见，安全的速度控制越来越重要[3]。二、目前国内外发展近况随着计算机和智能技术的发展，研究智能小车大致经过三代的演变：第一代是可编程的示数再现型智能小车。目前已经普及化，它是依靠人们给予的程序，能重复进行多种操作的系统。由于其不具有传感器的反馈信息，因此不能再作业过程中从外界不断获取信息，来改善其自身的行动品质，故其应用的范围和精度收到限制[6]。第二代是具有一定感觉功能和自

4、适应能力的离线编程智能小车，此种机器人配置了简单的内，外部传感器，能对自身的实际位置，方向等进行测量，能通过视觉，感觉等传感能力对外部环境实际探测，从而由这些反馈信息在事先编好的算法和程序指导下对操作过程进行调整[7]。它与这几年迅速发展起来的传感器，微机技术和仿生物学，控制理论等密切有关[8]。第三代智能小车是能感知外界环境与对象物，并具有对复杂信息进行准确处理，对自己行为做出自主决策能力的智能小车。这种智能小车装有多种传感器，并能将多种传感器探测到的信息进行融合并做出相应决策，自主完成某一项任务[9]。它能有效地适

5、应环境变化，具有很强的自适应能力，是具有自学习和自主决策功能的智能机器人[10]。在国内，吉林大学1992年起开始智能车辆方面的研究，先后开发出来4种型号车辆，其中jutiv-3型为实用型视觉导航车，已经投入工厂进行测试，现正进行商品化发展。Jutiv-4型高速智能车辆已完成整车安装调试，其无人驾驭导航系统设计速度在50km/h以上，装备有世界先进水平的3D微光成像仪，利用多传感器信息融合，人工智能，最优控制理论，深入研究在非结构化道路环境下的路径识别和跟踪，安全车距保持，换道超车等技术[11-13]。在外国，在199

6、4年，由奔驰公司与UBM合作开发的第二代维塔智能车辆。在这些智能车量系统中最引人注目的是进展Tuansputeus处理器的大规模应用，实现了自动超车，同时，这个系统拥有不同焦距的摄像机跟踪各自目标，分工协作。通过使用厂角摄像机实现道路大规模检测，障碍物利用具有高分辨率的短焦摄像机来解决[14]。在文献中提出一种积分分离式PID[15]。这里引入积分的目的是为了消除静差，提高控制精度，同时考虑到积分作用过强会产生过大的超调，将引起系统振荡，该文对该算法进行了改进，即当被控量与设定值偏差较大时，取消积分控制，避免超调量过大

7、，当被控量接近给定的值时，才将积分控制投入，以消除静差，提高控制精度[15-16]。具体做法是对被控对象的参量设定一个偏差的门限，当控制过程中偏差的绝对值大于该值时系统则不投入积分控制，仅用PID控制；当控制过程中偏差的绝对值小于该值时，系统投入积分控制。积分分离式PID控制器的参数整定，它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。Kp,Ti,Td参数的整定方法：一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数[8-9]。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，

8、还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用[17]。PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。基于积分分离式PID算法的优点在于在消除静差、提高控制精度的同时，避免了因积分作用产生的过大的超调，避免了系