基于Freescale小車的智能控制算法研究.pdf

1、汽車的智能化駕駛將成為未來發(fā)展的趨勢，兩輪自平衡智能車是近年來頗受歡迎的一種交通代步工具。其憑借造型輕巧、易于操縱、采用純電力驅動的特點，有效緩解了人們的出行難問題，更好的符合社會所倡導的低碳出行這一理念。同時，由于兩輪自平衡小車只由一個后驅動軸構成，在行駛過程中面臨著平穩(wěn)性不足的問題，增加了控制原理的復雜度，也為智能控制算法理論提供了一個較好的驗證平臺。
　　本論文主要研究了智能控制算法在兩輪自平衡直立車中的應用。通過建模對三種

2、控制算法進行了仿真研究，并利用上位機對選取的控制算法進行了在線調試和相應的性能對比研究。主要內容安排如下：
　?。?）根據(jù)倒立擺原理，構建了以飛思卡爾MK60DN512VLQ10單片機為核心的兩輪直立小車控制系統(tǒng)。主要包括電源管理、路徑識別、電機驅動、速度檢測、姿態(tài)控制、遠程互聯(lián)等六大模塊。
　?。?）在該平臺上進行了控制算法的設計。討論了增量式PID控制和模糊控制在兩輪自平衡小車上的工作原理，并在PID控制算法的基礎上，根

3、據(jù)在調車過程中總結的經(jīng)驗，設計出與該系統(tǒng)匹配的模糊控制規(guī)則表，即可得出整定PID三個參數(shù)Kp、Ki和Kd的模糊控制表，從而設計了適合該小車模型的模糊自適應 PID控制器。
　?。?）針對該系統(tǒng)的直流電機進行了數(shù)學建模。用增量式PID控制、模糊控制和模糊自適應PID控制算法分別對直流電機進行控制并完成了相應的軟件設計，選取大S彎道和直角轉彎為代表路徑，運用 MATLAB/Simulink數(shù)學軟件對所選取的上述三種控制算法進行系統(tǒng)仿真