基于紅外檢測與CMOS尋跡的自動引導(dǎo)車控制研究.pdf

1、本文介紹了一種自動引導(dǎo)車設(shè)計實現(xiàn)的方法。在分析與學(xué)習(xí)以往自動引導(dǎo)車工作特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合研究對象的特點，設(shè)計了整體控制方案。 本文設(shè)計實現(xiàn)了分層控制的控制結(jié)構(gòu)。對自動引導(dǎo)車這樣復(fù)雜的系統(tǒng)，找到一種簡單的控制方法來完成整個系統(tǒng)的設(shè)計是不易實現(xiàn)的。本系統(tǒng)中，將小車復(fù)雜的控制分成相對獨立的兩層結(jié)構(gòu)進行控制，即執(zhí)行層與決策層。在諸多算法中，經(jīng)典的PID算法調(diào)試方式簡單，控制效果良好。因此在執(zhí)行層控制中，選擇了經(jīng)典的增量式PID控制器作為

2、執(zhí)行層控制器來實現(xiàn)。由于自動引導(dǎo)車機械機構(gòu)復(fù)雜，因此很難得到準確的控制模型。傳統(tǒng)的控制算法一個顯著的特點是它們都必須得到準確的控制對象的控制模型，而模糊控制無需建立被控制對象的精確數(shù)學(xué)模型即可實現(xiàn)對復(fù)雜非線性系統(tǒng)的控制，因此決策層設(shè)計中使用了模糊控制器作為決策控制器。 本文依據(jù)汽車動力學(xué)分析方法，使用恒定環(huán)行線形分析方法分析了自動引導(dǎo)車，并且得到該自動引導(dǎo)車可以被認為是無偏角運動的依據(jù)。同時，從汽車運動學(xué)的角度，分析了自動引導(dǎo)車

3、的運動學(xué)模型，得到了轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角與車輛繞瞬心轉(zhuǎn)角的關(guān)系。 本文提出了使用紅外檢測與CMOS尋跡相結(jié)合的控制方法，實現(xiàn)智能小車的控制。本文使用Sobel算予實現(xiàn)了對采集圖像的邊緣提取，得到采集圖像的邊緣，進而得到采集圖像中路徑引導(dǎo)線的中心點。通過對一系列中心點的計算得到了當(dāng)前道路偏差的變化率。本文研究了增量式PID控制器在底層電機驅(qū)動模塊上的應(yīng)用與實現(xiàn)。在深入研究人類控制車輛的特點后，設(shè)計了決策層模糊控制器。在選取恰當(dāng)?shù)碾`屬度函