智能小車的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中大多數(shù)惡劣環(huán)境和危險(xiǎn)環(huán)境中仍采用的人工的操作方式，這促使了我們對(duì)智能車的研究和開發(fā)。 本文是基于Freescale的S12系列MCU芯片開發(fā)的智能小車系統(tǒng)，具有路徑識(shí)別和智能駕駛功能，簡(jiǎn)單實(shí)用、能適應(yīng)對(duì)硬件要求相對(duì)較低的特點(diǎn)，是一項(xiàng)具有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的可行性和廣闊的應(yīng)用前景的智能車技術(shù)。 智能車技術(shù)是提高路徑識(shí)別和路徑跟蹤的準(zhǔn)確性、可靠性和實(shí)時(shí)性的核心，本文以Freescale S12系列MCU芯片開發(fā)的智能小車

2、系統(tǒng)為平臺(tái)，開展了旨在提高小車路徑識(shí)別和路徑跟蹤的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性的研究。 本文首先介紹了智能小車系統(tǒng)的構(gòu)建。這包括系統(tǒng)控制器等各個(gè)硬件模塊的設(shè)計(jì)、路徑識(shí)別方法的研究和各個(gè)模塊的軟件實(shí)現(xiàn)方法。 其中路徑識(shí)別采用硬件二值法和黑線中心提取算法實(shí)現(xiàn)，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證效果良好。 然后在路徑識(shí)別的基礎(chǔ)上，針對(duì)速度控制和舵機(jī)控制先是采用常規(guī)PID控制。對(duì)速度的控制能夠?qū)崿F(xiàn)快速準(zhǔn)確的響應(yīng)，但是舵機(jī)的控制效果不佳，具體表現(xiàn)在

3、智能小車的穩(wěn)定性和快速性耦合效果不好。 因此，提出了基于模糊PID的舵機(jī)控制：以智能小車的車體縱軸線相對(duì)于路徑中線的方向偏差和側(cè)向位置偏差為輸入，為轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角輸出設(shè)計(jì)了一個(gè)模糊控制器進(jìn)行路徑跟蹤，有效地克服了智能小車路徑跟蹤系統(tǒng)的非線性和不確定性的不良的影響，提高了系統(tǒng)的魯棒性。 通過對(duì)兩種算法的試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較，可以發(fā)現(xiàn)，采用常規(guī)PID控制速度，結(jié)合模糊PID控制舵機(jī)不管是在可靠性還是在快速性上都更為優(yōu)異。 最后