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智能车电机控制和图像采集系统设计与研究
| 论文题名： | 智能车电机控制和图像采集系统设计与研究 |
| 关键词： | 智能车;电机控制;图像采集;A/D转换电路 |
| 摘要： | 随着电子信息和智能技术的飞速发展,越来越多的智能技术在汽车上得到应用,汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志。教育部举办的“飞思卡尔”智能汽车竞赛,以迅猛发展的汽车电子为背景,涵盖了控制、模式识别、传感、电子、计算机和机械等多个学科。该赛事综合性很强,能够调动大学生对智能汽车的兴趣,培养大学生从事科学研究的能力,提高大学生的实践动手和科技创新能力,为我国发展智能汽车培养后备人才。电机控制系统和图像采集系统是智能车的两个核心单元,在智能车自主运行过程中,优越的电机控制系统可以根据赛道的情况轻松地实现智能车的加速、减速和停车,从而提高智能车速度控制的灵活性和稳定性;图像采集系统是智能车唯一用来获取赛道信息的装置,决定着图像的采集质量和图像处理的难易程度,对智能车的精确控制和稳定运行具有不可或缺的决定性的作用。 本文以“飞思卡尔”智能汽车竞赛为研究背景,主要对智能车电机控制系统和图像采集系统进行研究设计,完成了参赛智能车辆的设计制作。研究的主要内容有: 对智能车电机控制系统的硬件和软件进行改进设计。针对以往采用集成芯片MC33886VW驱动电机时,电路容易发热,驱动效率低下等问题,采用分立电子元件重新设计并搭建了电机全桥驱动电路,运用PID控制算法实现对电机的闭环控制。 对智能车图像采集系统的硬件和软件进行研究,包括图像传感器的选型、硬件平台的搭建以及图像的处理等。针对以往图像采集不稳定,数据处理较慢的问题,本文选用CCD单板摄像头作为图像传感器,运用TLC5540I芯片搭建外部A/D转换电路,提高图像采集质量和加快数模转换速度,运用去噪、图像二值化、改进的生长算法等对图像进行处理,提高图像清晰度,有效地提取出赛道黑线。 开发智能车系统调试平台,包括液晶交互调试模块和SD卡调试模块。改善以往只能通过串口连接PC机进行在线调试带来的诸多不便,并对整套系统进行实车赛道调试,最终实现智能车快捷、稳定、灵活的自主行驶。 |
| 作者： | 徐利文 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 魏朗 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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