探析智能车定向天线跟踪系统的研究与开发

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1、分类号：U491密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文智能车定向天线跟踪系统的研究与开发王迪申请学位级别：硕士学位专业名称：交通信息工程及控制指导教师姓名：任传祥职称：副教授刘法胜职称：教授山东科技大学二零零九年五月论文题目：智能车定向天线跟踪系统的研究与开发作者姓名：王迪入学时间：2006年9月专业名称：交通信息工程及控制研究方向：交通信息工程指导教师：任传祥职称：副教授刘法胜职称：教授论文提交日期：2009年5月论文答辩日期：2009年6月授予学位日期：RESEARCHANDDEVELOPMENTOFTHETRACKINGSYSTEMFORSMAR

2、TCARDIRECTIONALANTENNAADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyWangDiSupervisor:AssociateProfessorRenChuanxiangProfessorLiuFashengCollegeofInformationandElectricalEngineeringMay2009声明本人呈交给山东科技大学

3、的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedoc

4、umenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要智能车辆也称为智能车或者自主车，是智能交通系统（ITS）研究领域的一个重要分支，也是车辆工程及自动控制领域的研究前沿，它以公路智能化为基础，遵循道路基础设施与车载系统协调合作的理念，集成应用现代通信、信息、自动控制、传感器等技术实现车辆辅助驾驶及特定条件下的自动驾驶，减少人为因素引起的交通事故，提高了公路系统的安全性和运行效率。本文基于清华大学智能车平台THMR-V

5、，设计和开发了智能车定向天线跟踪系统。同时，本文的研究内容也是THMR-V的一个重要组成部分。在本文中，第一，对智能车定向天线跟踪系统的课题背景及国内外研究现状进行分析，接着介绍了智能车平台THMR-V的整体构架，如体系结构、监控系统、定位系统、定向天线跟踪系统等。第二，着重设计了本文智能车定向天线跟踪系统的方案。首先根据指挥车和被控车辆的地理坐标关系，推导出了天线指向的表达式，利用此天线指向表达式及传感器信息可解算出当前天线与目标的方位角，方位角与当前天线角度相比较，得到系统的角度控制信号，并由系统控制器实时控制定向天线的转动，使天线指向被控车辆，达到稳定跟

6、踪的目的。第三，研究了智能车定向天线跟踪系统的工程实现，包括系统控制器的模块化设计，如电源模块、外围接口模块、模拟量输入输出模块等，并完成了系统软件设计和调试工作。第四，在系统控制器控制算法部分，以天线当前角度作为反馈量，采用了基于智能PID控制算法的负反馈闭环控制策略，避免了传统PID控制算法的缺点，获得满意的跟踪效果。本文所做的工作是在智能车领域的一次实践和应用，为智能车的进一步研究和发展提供了一定的借鉴和参考。关键词：智能车，跟踪系统，定向天线，PID控制算法山东科技大学硕士学位论文摘要ABSTRACTSmartcar,whichisalsocalled

7、intelligentmobilevehicleorautonomousvehicle,isoneoftheimportantbranchinthefieldofIntelligentTransportationSystem(ITS)research.It’salsothefrontresearchinthefieldofvehicleengineeringandautonomouscontrolling.Basedontheintelligentizedhighway,thesmartcaraccommodatetheroadestablishmentand

8、thecar-bornesystem,