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《智能车控制系统的软硬件设计 毕业设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、大学毕业设计(论文)摘 要智能汽车是未来汽车发展的趋势,它体现了自动控制、人工智能、传感技术、机械技术、计算机技术等多个学科领域理论技术的交叉和综合。本文具体介绍了一种基于光电传感器的智能寻迹小车高速方案的设计和实现。智能小车系统以Freescale16位单片机MC9S12XS128作为系统控制处理器,采用基于光电传感器的信号采样模块获取赛道黑线信息,通过PID控制策略和PWM控制技术对智能小车的转向和速度进行控制。使小车能够自主识别黑色引导线并根据黑色引导线实现快速稳定的寻线行驶。论文分析了智能小车系统的所存在的机械和控制算法上的不足,发现查表控制方式
2、的线性度不足,改为PD控制后,使控制方式更加线性。并且详细介绍了智能车控制系统的软硬件设计,PID控制方法的原理。包括传感器模块、驱动电机模块、转向舵机模块等,并对控制算法设计进行了调试改进。最后,介绍了智能车的整体调试、测试。结果表明,对舵机采取PD控制,对速度采取PID控制要远比采用类似查表得控制算法更为有效,速度更快。平均速度从一开始的1m/s左右提升到了1.69m/s左右。关键词:智能车系统,MC9S12XS128,光电传感器,PID。III大学毕业设计(论文)AbstractSmartcarsarethefuturetrendsinvehicl
3、edevelopment,Itembodiestheautomaticcontrol,artificialIntelligence,sensingtechnology,mechanicaltechnology,computertechnologyandothertechnicaldisciplinestheoryandintegratedcross.IntelligentVehicleSystemstoFreescale16bitmicrocontrollerMC9S12XS128asthesystemcontrolprocessor,Photoelec
4、tricsensorsignalsbasedonthesamplingmoduletoobtaintheblacklinethetrackinformation.ByPIDcontrolstrategyandintelligentPWMcontroltechnologyonthecar'ssteeringandspeedcontrol.Thispaperanalyzestheexistenceofintelligentcarsystemsandcontrolalgorithmsonthemechanicaldeficienciesfoundlineari
5、tylook-uptablecontrolmodeinsufficienttoPDcontrol,thecontrolmodetoamorelinear.Anddetailsoftheintelligentvehiclecontrolsystemhardwareandsoftwaredesign,PIDcontrolprinciple.Includingthesensormodule,themoduledrivemotor,steeringservomodule,andthecontrolalgorithmtoimprovethedesignofdebu
6、gging.Finally,theintroductionofthesmartcar'soveralldebugging,testing.Theresultsshowthat,onthesteeringgeartoPDcontrol,PIDcontrolonthespeedtotakeasimilarlook-uptablemaybefarmoreeffectivecontrolalgorithm,faster.Keywords:IntelligentVehicleSystems,MC9S12XS128,Photoelectricsensor,PIDII
7、I大学毕业设计(论文)目 录摘 要IAbstractII目 录III第一章绪论11.1课题背景11.1.1智能车的现状及发展11.1.2智能车竞赛的背景及发展21.1.3智能控制概述21.2文献综述31.3智能车开发工具介绍31.3.1USB接口的S12BDM开发工具——BDMforS12(TTBDM)31.3.29S12XS128单片机:51.3.39S12XS128开发板及与PC通信51.3.4开发板的硬件连接:71.4论文结构8第二章智能车总体分析设计92.1智能车系统总体分析92.2智能车硬件分析92.3智能车软件分析112.4开发平台简介122
8、.5本章小结12第三章智能车硬件设计133.1对采集到的数据进行分析133.1.