未知环境下基于行为的智能探测车避障控制研究

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1、中图分类号：TP273学科分类号：080204论文编号：102870210．0044硕士学位论文未知环境下基于行为的智能探测车避障控制研究研究生姓名学科、专业研究方向指导教师鲍庆勇车辆工程车辆智能监测与控制李舜酩教授南京航空航天大学研究生院能源与动力学院二O—O年一月I。一0I■，●_l一‘k。■l、●lUllllllllllllIIII1111IIIIIIlllll11111IIIlY1811345NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCol

2、legeofEnergyandPowerEngineeringResearchonBehavior-BasedObstacleAvoidanceControlforIntelligentExplorationVehicleinUnknownEnvironmentsAThesisinVehicleEngineeringByBaoQingyongAdvisedbyProf．LiShunmingSubmittedinPaVialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngi

3、neeringJanuary,2010．一，_p承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：丝丞复日期：丝f2：主：塑一●南京航空航大人学硕十学位论文摘要智能探

4、测乍属丁．智能移动机器人范畴。随着廊川范罔的不断拓宽，智能探测下所面临的l：作环境也越米越复杂，往往是未知的、1卜结构化的，所以，智能探测下要在这种环境．卜．实时地、安全地完成各种探测任务，避障控制系统的设计是智能探测乍设计的关键部分之一，也是智能探测乍智能化的重要体现。本文采川超声波传感器对智能探测乍周同的障甜物环境进行了探测，并且利州DSP技术对超卢波传感器所测得的障碍物距离信息进行了计算分析，最后通过基丁．行为的智能控制方法实现了智能探测车的避障控制。本文研究的主要内容如‘卜．：(1)采用二路超卢波传感器对智能探测午周围的

5、障碍物环境信息进行采集，设计了基丁TMS320F2812DSP控制器的整个超声波测距系统的软件和硬件，并且进行了超卢波测距实验。(2)将模糊控制方法融入到基于行为的智能控制方法中，设计了智能探测乍白主避障过程中的四个基本行为：趋向目标点行为、避障行为、追踪行为和解除死锁行为，并对四个基本行为分别进行了仿真，验证了所设计的模糊控制器的有效性。(3)设计了未知环境下基于行为的避障控制算法，主要包括两方面的内容：基于行为仲裁机制的避障控制算法以及基于两级BP神经网络行为融合的避障控制算法，通过仿真验证了两种避障算法的有效性和可行性，并

6、开发了基于VisualC抖和M朋rLAB混合编程的智能探测车避障仿真平台。(4)设计了智能探测车避障控制系统的串口通信控制软件，并以智能探测车模型做为被控对象，将硬件系统和软件系统进行了联合调试，在有障碍物的环境下，进行了实车避障试验。试验结果与仿真的避障过程相吻合，由此验证了所设计的避障控制系统的有效性。综上所述，本文主要对未知环境下智能探测车的避障控制系统进行了软、硬件设计，并对避障控制算法进行了仿真，最后进行了实车避障试验。试验结果表明所设计的避障控制系统能够满足未知环境下智能探测车的避障要求。关键词：智能探测车，自主避障

7、，模糊控制，行为控制，神经网络，仿真平台未知环境-卜．基丁．行为的智能探测乍避障控制研究AbstractIntelligentexplorationvehiclebelongstothecategoryofintelligentmobilerobots．Withthedevelopmentofappliedrange，theworkingconditionfacedbytheintelligentexplorationvehicleismoreandmorecomplex，whichalwaysisunknownandunstr

8、uctured．So，theintelligentexplorationvehicletOfulfillexplorationmissionsafelyinrealtimeunderthisenvironment，thedesignofobstacleavoid