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基于MK60X256VLQ100单片机的智能车控制系统设计
| 论文题名： | 基于MK60X256VLQ100单片机的智能车控制系统设计 |
| 关键词： | 智能汽车;轮廓跟踪算法;PID控制算法;模糊PID控制算法 |
| 摘要： | 智能汽车涵盖了自动控制、图像处理、传感技术和模糊识别等多个领域，随着现代汽车技术与电子计算机技术的飞速发展，智能控制得到了越来越广泛的应用，智能汽车势必将成为交通系统以及汽车产业的发展趋势。本文基于单片机开发了一种利用CMOS摄像头识别路径的智能车控制系统，该智能车具有自动行驶、自动变速和自动停车等多种功能，是一项具有现实可行性和广阔应用前景的智能车技术。 本文以32位MK60X256VLQ100单片机为核心控制单元，设计了电源模块、图像采集模块和电机驱动模块等模块。采用LM2940和TPS7350稳压芯片给电路模块提供工作时所需的稳定电压，使用2片BTS7960组成全桥驱动芯片控制电机的正反转，采用200线光电编码器实时监测车速。 本智能车以OV7620数字摄像头提取道路信息，通过中值滤波、二值化算法、图像锐化算法等对图像进行处理，采用轮廓跟踪算法结合边沿检测法提取道路信息;采用各种控制策略对智能车的驱动、转向、速度和位置等进行控制，从而使智能车沿着提取的路径中心平稳快速的行驶，最终达到自动控制的目的。 在控制算法上，采用常规PID控制算法和模糊PID控制算法对电机控制，通过Matlab对PID控制参数进行整定，找出合适的控制参数，以提升电机的加减速性能。对于舵机转向系统采用模糊控制，通过设计的模糊控制器控制转向过程中偏差的产生，以提升舵机的转弯能力和转弯稳定性。 最后在SIMULINK中分别建立常规PID控制器、模糊控制器和模糊PID控制器模型，对其进行仿真，观察仿真曲线，选出最佳的电机和舵机控制方案。 实验表明，本文设计的智能控制系统具有良好的自适应性、实时性、稳定性和棒鲁性，满足智能车各项性能指标的要求，使智能车达到了11.5km/h的稳定循迹速度。 |
| 作者： | 李猛 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 严大考;张瑞珠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华北水利水电大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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