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第五章 结论与展望
智能小车技术是一项具有广泛应用前景的技术,不仅在科学探测领域、还是在工业应用领域;无论是在军事上还是在我们的生活中,智能小车发挥着越来越重要的作用。本文设计了一个以嵌入式STM32F103ZET6为控制核心的智能小车,通过对该课题的研究,所设计的控制算法基本实现了预期的目标。本论文完成的主要工作包括以下几个方面:
(1)在充分考虑智能小车系统结构的基础上,设计了基于STM32F103ZET6的智能小车运动控制硬件电路,各功能模块主要包括:电源模块、传感器模块、直流电机驱动模块、路径识别模块、STM32F103ZET6最小系统模块以及调试辅助模块。设计完成的硬件控制电路,为后续工作提供了实验平台。
(2)在本次设计中,微处理器对传感器检测信号的处理为连续方式,研究了红外传感器布局对路径识别的影响,确定了采用一字型布局进行路径的识别。本次设计完成了一种道路检测算法,我们通过计算路径黑线在传感器坐标系中的偏差值来确定此时黑线的坐标位置,从而决定小车下一步的行进方向。
(3)利用MDK集成开发环境,根据设计的控制系统流程图,对控制算法进行了编程。通过对智能小车的转向舵机和行进电机所采用的基于路径形状信息的PID控制算法的研究,提出了可应用于现代智能汽车转向和车速调节的PID控制算法数学模型。实际道路试验验证了算法的可行性。
工作展望:
(1)由于时间有限,硬件传感器方面,本系统采用红外发射/接收管,可考虑尝试其它传感器,比如摄像头,这样更有利于小车寻迹的准确性,从而提高小车的速度。也可以摒弃寻迹的想法,使小车自动驾驶,这样智能车进会应用于更多的领域。
(2)软件控制算法方面。在本文所提出的PID控制算法的基础上,可以继续研究基于赛道形状信息的参数自整定模糊PID控制算法,模糊控制等算法上进行深入。
(3)网络化。随着计算机网络的扩展延伸,网络技术的发展完善,通过计算机网络遥控智能小车,为人机交互技术、监控技术、远程操作技术和图像
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与控制命令的网络传输及并发多进程数据通信等通信技术提出了更高的挑战。
综上所述,智能小车技术已经取得了很多可喜的进展,研究成果令人鼓舞,但还远未达到使用要求。随着传感技术、智能技术和计算技术等的不断提高,智能小车一定能够在科学探测、工业生产和日常生活中某种程度上扮演人的角色。
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参考文献
[1] 陈懂.智能小车运动控制系统的研究与实现:【东南人学硕士论文】.南
京:东南大学,2005.
[2] 冯星华.AGV及其控制系统研制[J].北京:电子机械工程,2001.31-33 [3] 张进,叶庆泰.AGV视觉导引控制问题研究[J].北京:机械工业出版社,
2003.
[4] 吴怀宇,程磊,章政.大学生智能汽车设计基础与实践.北京:电子工
业出版社,2008.
[5] Dickmatms E D,etc.The Seeing Passenger Car Vamors-P Proc 1 994 IEEE
Symposia 0nIntelligent Vehicles.IEEE Press Piscataway.1994. [6] 张铁,谢存禧.机器人学.广州:华南理工大学出版社,2001.17-22 [7] Maurer M.Vamors-P――An Advanced Platform for Visual Autonomous
Road VehicleGuidance.In:SPIE Confon Mobile Robots IX.Boston,1994. [8] Broggi A,Bertozzi M,Fasvioli Aet a1.Automatic vehicle guidance:the
experience of the ARGO autonomous vehicle.Singapore:World Scientific Publ lshingCo,1998.
[9] 王忠.基于视觉的道路识别技术在智能小车导航中的应用研究:【东南大
学硕士论文】.南京:东南大学,2006.34-38
[10] 李宁.基于MDK的STM32处理器开发应用.北京:航天航空大学出版
社,2008.23-109
[11] 李宁.ARM 开发工具 ReaIView MDK 使用入门.北京:航天航空大学
出版社,2008.
[12] 赵负图.传感器集成电路手册.北京:化学工业出版社,2004.590-591 [13] 何立民.单片机应用系统设计.北京:航天航空大学出版社,2005.46-50 [14] 李广弟.单片机基础.北京:北京航空航天大学出版社,2001.56-64 [15] 廖冬初,聂汉平.电力电子技术[M].武汉:华中科技大学出版社,2007. [16] 吴明晖著.基于ARM的嵌入式系统开发与应用.北京:清华大学出版
社,2005.
[17] 魏洪兴.嵌入式系统设计与实例开发实验教材I.北京:清华大学出版社,
43
广西大学学士学位论文
2005.
[18] 符意德.嵌入式系统设计原理及应用.北京:清华大学出版社,2004. [19] 熊慧,尤一鸣.MC68单片机入门与实践[M].北京:北京航空航天大学
出版社,2006.
[20] C.J.Park,D.M.Lee,S.G.Choi.Development of Fuzzy PID control system for
hot strop finishing mill.The 27st,Annual Confererce of the IEEE Industrial Electronics Society,2002.787-791
[21] C.T.Chao and C.C.Teng,A PD-like self-tuning fuzzy controller without
steady-state error,Fuzzy Sets Syst,1997.141-154
[22] 陶永华.新型PID控制及其应用.北京:机械工业出版社,1998.221-224 [23] 孙增沂,张再兴,邓志东.智能控制理论与技术.北京:清华大学出版社,
1997.
[24] 诸静.模糊控制原理与应用.北京:机械工业出版社,1995.
[25] 李鸿兴.模糊控制器与PID调节器的关系.中国科学E辑,1999.136-145 [26] 刘金琨.先进PID控制MATLAB仿真(第二版).北京:电子工业出版
社,2004.
[27] 董谦,谢剑英.运动控制系绕PID调节器设计[J].电气自动化,2001. [28] 李人厚.智能控制理论和方法,西安:西安电子科技大学出版社,1999. [29] 程宇,程磊,黄卫华,孙浩.基于模糊控制的智能车调速系统的设计.武
汉科技大学学报(自然科学版),2007.388-391
[30] 杨智,朱海峰,黄以华,PID控制器设计与参数整定方法综述.北京:
化工自动化及仪表,2005.1-7
[31] 李进,陈无畏,李碧春等.自动导引车视觉导航的路径识别和跟踪控制.农
业机械学报,2008.20-24
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