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基于模糊控制的汽车自动倒车系统研究
| 论文题名： | 基于模糊控制的汽车自动倒车系统研究 |
| 关键词： | 模糊控制;超声测距;车位探测;自动倒车系统 |
| 摘要： | 随着汽车产业的发展和人们生活水平的提高,汽车的数量逐年增加,因倒车引起的事故也越来越多,倒车难的问题得到广泛关注。要解决这一问题,目前比较成熟的方法是在车上安装倒车雷达或倒车影像等辅助倒车装置,给驾驶员以声音或图像的提示。这种方法虽然一定程度上缓解了驾驶员的倒车压力,但并未完全解决倒车难的问题,而要从根本上解决该问题,唯一途径就是开发自动倒车系统,实现整个倒车过程的自动化、智能化。 自动倒车系统包括环境数据采集系统、中央处理器和转向控制系统,环境数据采集系统采集车辆位置数据、确定车位以及车身和周围障碍物的距离,并把数据传输到中央处理器进行处理,以确定泊车方案;中央处理器将采集到的数据分析处理后,得出汽车的当前位置、目标位置以及周围的环境参数,依据上述参数做出自动倒车策略,并将其转换成电信号;车辆转向控制系统接收到电信号后,依据指令做出汽车的行驶如角度、方向及动力支援方面的操控,实现自动泊车。 本文重点研究两部分:基于专家经验的模糊控制器设计以及利用超声定位系统进行车位探测和车身位置数据采集。 首先对汽车倒车过程进行分析,由于汽车倒车是低速行驶,我们建立汽车的运动学模型代替动力学模型,汽车倒车过程满足阿克曼转向规律。根据倒车的运动学模型计算出倒车初始位置可行区域,并对初始航向角为零和不为零的情况分别进行研究,为后面的控制器设计及仿真做准备。 学习模糊控制的理论知识,设计输入为车身位置横纵坐标与车身航向角、输出为转向轮转角的三输入一输出的模糊控制器,确立输入输出的取值范围和隶属度函数,从倒车过程中提取出专家经验形成模糊控制规则,结合Matlab设计模糊控制器,并用Simulink进行仿真,验证控制算法的有效性. 设计超声探测系统,提出利用超声波传感器进行车位探测和车身定位的方法。基于DSP2812设计超声测距系统,系统硬件设计包括DSP最小系统设计、超声波发射电路、接收电路设计等;软件设计包括DSP初始化、中断服务子程序、测距子程序等设计;利用设计的系统进行测距实验和车位探测实验,分析实验结果及产生误差的原因,并提出改进措施. |
| 作者： | 逄小凤 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 鲁植雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京农业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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