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基于DSP的主动避撞智能小车路径跟随研究与实现
| 论文题名： | 基于DSP的主动避撞智能小车路径跟随研究与实现 |
| 关键词： | 汽车工业;主动避撞技术;数字信号处理器;智能小车;路径跟随;DSP控制模块 |
| 摘要： | 在汽车主动避撞技术中，路径跟随是一项必不可少的技术。开展诸如路径跟随等的主动避撞技术的研究对提高汽车的主动安全性和减轻交通事故损害有很重要的作用。本文以TMS320F28335 DSP为核心控制模块，搭建10:1的嵌入式主动避撞智能小车模型，对路径跟随方法及其控制方法进行研究，并通过试验对路径跟随及其控制效果进行验证。 文章主要内容包括以下几个方面： (1)根据智能小车的智能性、可靠性、实时性要求，设计了主动避撞小车系统总体结构并搭建了系统硬件结构。确定小车系统采用混合式体系结构，并以HX-28335DSP开发板为开发平台构建嵌入式硬件控制系统，包括传感器模块(包括摄像头、红外避障传感器、超声波传感器及光电编码器)、舵机控制模块、电机驱动模块、电源管理模块以及各个模块间的接口电路设计。 (2)研究了智能小车实现路径跟随的方法。路径跟随的方法是，首先将处理后的传感器信息数据拟合为道路曲线，再求出其曲率，根据前方道路曲率决定预瞄距离和行车速度，最后根据预瞄距离，改进预瞄跟随模型，求出最佳转向角。 (3)研究了智能小车舵机、电机的PID控制方法，以及小车车速的测量方法。其中舵机采用位置式开环比例控制(P)，电机采用增量式闭环PID控制，并采用适用于低速的测量场合的测周期法进行小车速度的反馈。 (4)根据智能小车系统的功能要求，设计控制系统软件。主要包括所需外设接口、时钟等的系统初始化，驱动舵机、电机所用的增强型脉冲调制(ePWM)模块和速度反馈所用的增强型正交编码脉冲(eQEP)模块的功能配置。 (5)试验：结果表明，小车可以按规划的路径稳定行驶，且跟随误差小。这证明基于HX-28335 DSP开发板所建立的嵌入式硬件平台，以及改进的预瞄跟随驾驶员模型和控制方法是正确可行的。 |
| 作者： | 陈松 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 宋晓琳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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