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微缩智能汽车控制系统的设计与实现
| 论文题名： | 微缩智能汽车控制系统的设计与实现 |
| 关键词： | 微缩智能汽车;控制系统;自主导航;Kinetis微控制器 |
| 摘要： | 随着嵌入式系统、智能检测和控制技术的发展，智能汽车被广泛应用于智能交通、物联网等众多研究和应用领域。 由于实际交通环境难于为真车智能驾驶技术研究提供试验场地和场景，因此，需要建立缩微尺度的三维复杂交通环境，为智能驾驶技术研究提供模拟现实、可重复、可验证、可评价的试验平台。基于此平台，缩微智能车将可以完全模拟真车在真实道路环境下的驾驶行为，进而研究和验证基于视听觉信息的自主驾驶模拟方法，使智能驾驶和多车交互成为可能。 设计基于ARM Cortex-M4内核的飞思卡尔微控制器Kinetis K60实现了微缩智能汽车控制系统。微缩智能汽车可利用图像、陀螺仪、加速度等多种传感器感知自身的状态及环境信息，实现自主导航功能;通过CAN总线连接其他测控或通信等模块以实现功能扩展，可进一步构成适合智能交通和物联网仿真的车载网络系统。 完成了微缩智能汽车控制系统的硬件设计，给出了主控模块、控制驱动模块、信息采集及显示模块、通信模块的具体电路，使用了图像传感器、加速度传感器、陀螺仪、超声波等多种传感器，并设计了印刷电路板。 介绍了系统软件架构的设计，给出了底层函数及应用层函数详细说明。介绍了微缩智能汽车图像采集的基本原理，设计了道路信息提取及可行驶路径规划算法，实现了小车方向与速度的PID控制，小车能够在实验室环境中的道路上实现在车道线保持，能够在连续弯道的车道行驶，实现对障碍物的识别以及避障等。编写了上位机软件，在上位机进行图像检测算法，方便了系统调试。 最后对电动小车部分模块进行了硬件测试和系统综合测试，测试结果验证了系统设计的正确性。 |
| 作者： | 陈彦明 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 黎福海;周志飞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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