简易智能电动车的设计.doc

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1、简易智能电动车（E题）摘要：本设计对象为一个简易小车的智能控制系统。该系统以FPGA技术作为核心控制技术，以行为控制作为核心控制策略。控制决策所需的信息主要来源于光电传感器、金属探测传感器以及超声传感器等传感器。通过光电传感器获取小车的车速、行驶距离、引导线以及引导性光源等信息；金属探测传感器主要获取轨道上的金属标志信息；超声传感器主要用来探测障碍物的位置。小车根据以上诸信息“了解”它所处的位置，并根据运动策略做出运动决策。实验表明，本文所提供的设计方案正确可行，能够达到设计要求。本设计的主要特色：(1)控制电路电

2、源和电动机电路电源隔离，信号通过光电耦合器耦合；(2)采用以FPGA控制脉宽调制（PWM）信号的方式实现了八个档位的车速调节；(3)基于行为的智能控制策略；关键词：智能电动车FPGAAbstract：Thispaperdescribesanapproachofdesigninganintelligentcontrolsystemforafacilitycar.Inthiscontrolsystem,FPGAchipsactasacorehardwaresurpport,andFPGAtechnologyasacor

3、etechnology.Basedonthesignals(information)pickedupbysensorssuchasphotoelectricalsensors,metalsensors,andultrasonicwavesensors,theinformationaboutcircumstanceare“knownof”bycar.Onknowingofthesepiecesofinformation,thecarcaninferaboutactionsitwilltake.Thiscontrols

4、ystemischaracteristicofits:(1)dualpowerssupply,whichseparatemotorcontrolcircuitssystemfromthatofothers;(2)controlsystembasedonFPGAtechnology;(3)andintelligentcontrolalgorithmsbasedonbahavior.Keywords：FPGA/Facilitycar/Intelligentcontrolsystem目录1.简易智能电动车设计方案的比较、

5、论证与选取…………………………31.1控制方案与控制策略的选取…………………………………………………………31.2信号检测与处理方案的选取…………………………………………………………41.2.1小车移动距离（速度）检测…………………………………………………………41.2.2小车移动引导线信号的检测………………………………………………………41.2.3小车金属路标信号的检测…………………………………………………………41.2.4路障信号的检测……………………………………………………………………51.2.5引导性光源信

6、号的检测…………………………………………………………51.3执行部件和显示模块的方案及选取………………………………………………51.4小车控制、驱动系统电源的方案及选取…………………………………………61.5简易智能小车测控系统的总体方案………………………………………………62．简易智能小车测控系统的设计……………………………………………………72.1小车的电动机驱动控制模块设计……………………………………………………72.2信号检测与处理模块的设计…………………………………………………………82.2.1小车移动距

7、离（速度）信号的检测与处理模块的设计……………………………82.2.2小车移动引导线信号的检测与处理模块的设计……………………………………82.2.3金属探测传感系统的设计……………………………………………………………92.2.4障碍物信号的检测和处理系统设计…………………………………………………92.2.5小车运动方向引导光源信号的检测系统设计………………………………………102.3简易智能小车运动控制策略设计…………………………………………………113．实际测试…………………………………………………………………

8、………………123．1测试设备…………………………………………………………………………………133．2测试过程…………………………………………………………………………………133．3测试结果…………………………………………………………………………………133．4测试结论…………………………………………………………………………………144．结论……………………