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原文传递基于视觉处理的智能车系统设计

论文题名：	基于视觉处理的智能车系统设计
关键词：	智能车辆;硬件系统;模糊PID控制;视觉处理
摘要：	智能车技术是一门融合计算机、现代传感、导航、通讯、人工智能及自动控制等技术为一体的高新技术综合体，而视觉跟综是智能车发展的主流方向。本论文是利用FREESCALE的MC9S12XS128芯片而研发了基于视觉处理的智能车系统，该系统具有自动识别路径功能，智能化水平较高的特点。　　首先，论文针对智能车的特点，提出了智能车的总体设计方案和各个子模块部分，并围绕核心控制器MC9S12XS128搭建了硬件系统。在对传统的电源管理模块，速度反馈模块，摄像头接口模块等进行设计后，引进了带有ABS系统的直流电机驱动模块，取代了传统的桥式驱动电路，解决了系统制动时严重发热的问题。　　其次，在此硬件基础上，结合图像数据的特点，对单片机采集的图像数据进行平滑性滤波，并利用动态阈值进行二值化处理后得到噪声点较少的图像数据，之后基于图像特征，对路径边缘进行提取，得到路况的角度与曲率信息，为系统的运行提供了依据，通过合适的控制方法对系统的运动进行控制使智能车的转向，加、减速更加合理。通过对小车模型的时变性特点进行分析并利用MATLAB进行仿真，最终本文决定采用模糊PID控制策略实现对系统的控制。与此同时，针对系统中速度控制与转向控制具有耦合的特点，分别使用两个模糊控制器对转向与速度分别进行控制，并通过参数调整，尽可能使小车高速，稳定地运行。　　再次，完成了智能车系统的下位机设计后，基于VB语言编写上位机软件，实现人机交互，通过上位机实时图像以及运行曲线分别判断图像处理算法与控制算法是否合理。　　最后，通过具体实验测试表明，基于视觉的智能车辆，能快速、稳定地实现自动循迹行驶的功能，在实时性及控制精度上都达到了较好的效果。
作者：	马俊
专业：	控制理论与控制工程
导师：	王明顺
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东北大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文