基于FPGA的模糊控制自動垂直泊車系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、自動泊車技術(shù)是目前汽車智能化趨勢下的一個研究熱點，它可以通過傳感器和控制器探測環(huán)境信息并控制汽車自動行進到泊車位內(nèi)，從而避免駕駛員在狹小泊車空間內(nèi)進行復(fù)雜而需要經(jīng)驗的泊車操作，進而有效緩解泊車難的問題。
　　針對現(xiàn)實生活中較為常見的垂直泊車情景，本文對自動垂直泊車系統(tǒng)的模糊控制策略進行了研究，并基于FPGA芯片對系統(tǒng)進行了軟硬件協(xié)同的嵌入式設(shè)計。
　　首先，從阿克曼轉(zhuǎn)向幾何原理出發(fā)，推導(dǎo)出前輪轉(zhuǎn)向后輪驅(qū)動車輛的運動學(xué)方程，作

2、為泊車過程的數(shù)學(xué)理論;并依據(jù)車體參數(shù)和環(huán)境信息計算出各個初始角度下的可行初始泊車區(qū)域和倒車過程中的防碰撞約束條件。
　　其次，根據(jù)專家經(jīng)驗，在MATLAB模糊工具箱內(nèi)，開發(fā)一種面向自動垂直泊車的角度、速度雙輸出模糊控制器，使車輛不僅可以調(diào)整舵機角度倒車，而且在向后倒車失敗時，能夠前后移動調(diào)整車身姿態(tài)，從而可以自適應(yīng)的完成垂直泊車動作。為了驗證算法有效性，在Simulink內(nèi)搭建仿真模型，使用動畫輸出的方式檢驗?zāi)：刂破鞯目刂菩Ч?/p>

3、
　　再次，由于模糊控制器的設(shè)計存在較大主觀性并需要大量的后續(xù)調(diào)試工作，本文使用混沌算法和遺傳算法組合的優(yōu)化策略對模糊控制器的隸屬度函數(shù)參數(shù)和部分關(guān)鍵規(guī)則做優(yōu)化。從Simulink動畫輸出易見，優(yōu)化后模糊控制器輸出的泊車路線更加合理，泊車動作更加簡潔。
　　最后，分析和設(shè)計超聲波傳感器在車體上的布局結(jié)構(gòu)，搭建包含感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)的自動垂直泊車智能車驗證平臺;同時，設(shè)計泊車系統(tǒng)的軟件流程，并使用Xilinx公司的E