自动控制综合设计无人驾驶汽车计算机控制系统.docx

自动控制综合设计无人驾驶汽车计算机控制系统 自动控制综合设计无人驾驶汽车计算机控制系统 自动控制综合设计无人驾驶汽车计算机控制系统 WORD格式 精选文档 自动控制综合设计 ——无人驾驶汽车计算机控制系统 指导老师： 学校： 姓名： 精选文档 专业资料整理 WORD格式 精选文档 目 录 一设计的目的及意义 二智能无人驾驶汽车计算机控制系统背景知识 三 系统的控制对象 四系统整体方案及思路 系统整体构造 控制机构与履行机构 控制规律 系统各模块的主要功能 系统的开发平台 系统的主要特点 详细设计 系统的硬件设计 系统的软件设计 系统设计总结及心得领会 精选文档 专业资料整理 WORD格式 精选文档 一 设计目的及意义 跟着社会的迅速发展，汽车已经进入千家万户。汽车的普及造成了交通供 需矛盾的日趋严重，道路交通安全局势日趋恶化，造成交通事故频发，但专家常常在剖析交通事故的时候，会更为重视于人与道路的要素，而对车辆性能的提升其实不十分关注。假如存在一种高性能的汽车，它能够自动发现前面阻碍物，自动导航带路，甚至自动驾驶，那将会使道路安全性能获得极大提升与改良。本系统即为实现这样一种高性能汽车而设计。 二 智能无人驾驶汽车计算机控制系统背景知识 智能无人驾驶汽车是一个集环境感知、规划决议、多等级协助驾驶等功能 于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息交融、通信、人工智 能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。目前对智能汽车的研究主要致 力于提升汽车的安全性、舒坦性，以及供给优秀的人车交互界面。最近几年来，智能 车辆已经成为世界车辆工程领域研究的热门和汽车工业增添的新动力， 好多发达 国家都将其归入到各自要点发展的智能交通系统中间。 经过对车辆智能化技术的研究与开发，能够提升车辆的控制与驾驶水平，保障车辆行驶的安全畅达、高效。对智能化的车辆控制系统的不停研究完美，相当于延长扩展了驾驶员的控制、视觉和感官功能，能极大地促使道路交通的安全性。智能车辆的主要特点是以技术填补人为要素的缺点，使得即使在很复杂的道路状况下，也能自动地操控和驾驶车辆绕开阻碍物，沿着预约的道路轨迹行驶。 三 系统的控制对象 1）系统中心控制零件（单片机）靠谱性高，抗扰乱能力强，工作频次最高可达到 25MHz，能保障系统的及时性。 2）系统在软硬件方面均应采纳抗扰乱技术，包含光电隔绝技术、电磁兼 容性剖析、数字滤波技术等。 3）系统拥有电源及时监控、欠压状态自动断电功能。 4）系统拥有故障自诊疗功能。 精选文档 专业资料整理 WORD格式 精选文档 （ 5）系统拥有优秀的人性化显示模块， 能够将系统目前状态的重要参数（如 智能车速度、电源电压）显示在 LCD上。 （ 6）系统中汽车驱动力为 500N时，汽车将在 5 秒内达到 10m/s 的最大速度。 四系统整体方案及思路 1 系统整体构造 整个系统主要由车模、模型车控制系统及协助开发系统构成。 智能车系统的功能模块主要包含： 控制核心模块、电源管理模块、路径辨别 模块、后轮电机驱动模块、转向舵机控制模块、速度检测模块、电池监控模块、小车故障诊疗模块、 LCD数据显示模块及调试协助模块。每个模块都包含硬件和 软件两部分。硬件为系统工作供给硬件实体，软件为系统供给各样算法。 2 控制机构与履行机构 智能车主要经过自制小车来模拟履行机构，自制小车长为 34.6cm，宽为 24.5cm ，重为 1.2kg ，采样周期为 3ms，检测精度为 4mm。 控制机构中，主控制核心采纳 freescale16 位单片机 MC9S12DG128B。系统 在 CodeWarrior 软件平台基础上设计达成，采纳 C 语言和汇编语言混淆编程，供给强盛的协助 模块，包含电池检测模块、小车故障诊疗模块、 LCD 数据显示模块以及调试协助模块。在路径 辨别模块，系统利用了 freescaleS12 系列单片机供给的模糊推理机。 控制规律 因为系统电机控制模块控制小车的运动状态， 其在不同阶段特征参数变化很 大，故采纳数字 PID 控制器，该控制器技术成熟，构造简单，参数简单调整，不 必定需要系统确实切数字模型。 系统各模块的主要功能 控制核心模块：使用 freescale16 位单片机 MC9S12DG128B，主要功能是完 成收集信号的办理和控制信号的输出。 电源管理模块：对电池进行电压调理，为各模块正常工作供给靠谱的电压。 路径辨别模块：达成跑道信息的收集、预办理以及数据辨别。 后轮电机驱动模块：为电机供给靠谱的驱动电路和控制算法。 精选文档 专业资料整理 WORD格式 精选文档 转向舵机控制模块：为舵机供给靠谱的控制电路和控制算法。 速度检测模块：为电机控制供给正确的速度反应。 电池监控模块：对电池电量进行及时监控，以