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基于视觉导航的智能车控制系统的设计
| 论文题名： | 基于视觉导航的智能车控制系统的设计 |
| 关键词： | 智能车辆;控制系统;视觉导航;路径识别;预瞄控制 |
| 摘要： | 近年来，随着计算机技术、传感器技术、智能控制理论、信息融合技术等领域的飞速发展，智能机器人这一在以往科幻题材中的主角，已慢慢步入人们的现实生活，而这其中比较有典型意义的智能车辆的研究，也已取得了长足的进展，部分研究成果已应用在军事、科研及人们的日常生活中。 智能车辆的研究主要是以车辆为主体，集环境探测、自主识别、决策执行、优化控制、故障检测等多功能为一体，致力于提高汽车的安全性、舒适性和提供友好的人车交互界面，是目前各国重点发展的智能交通系统中的一个重要组成部分，是汽车产业未来发展的一个重要研究方向，一直以来，也是智能控制、人工智能领域的研究热点。而视觉导航以其原理简单、信息量丰富、技术成本低、智能化水平高等特点，在智能车导航领域中也逐渐得到重视，基于视觉导航的智能车辆的研究有着广阔的发展空间和应用前景。 本文针对这一研究热点，在对智能车辆的发展历史及视觉导航的研究情况展开深入调研的基础上，针对一段时间以来在智能车辆自动行驶方面的若干关键技术所做的较为系统研究进行了详细阐述。首先对基于视觉导航的智能车辆控制系统的体系结构进行了详细分析，并有针对性地提出了系统总体设计方案，围绕核心微控制器MC9S12XS128，设计构建了智能车控制系统的硬件平台，对其中的视觉信息输入、速度信息获取、底层输出设计以及电源管理模块等都具体进行了详细介绍；在此基础上，结合计算机视觉理论，充分利用图像分析手段，对视觉导航原理及基于视觉的路径识别流程进行了详细探讨，并针对实现过程中遇到的若干问题给出了具体处理方法；最后基于控制理论的指导思想，介绍了针对研究中的智能车设计建立路径跟踪预瞄控制器的具体实现过程，对研究中提出的PID速度控制与模糊转向控制相结合的控制方案进行了详细论述，并通过理论分析与实地测试数据，对其中各个环节的参数选定及相互匹配等方面的问题都进行了具体分析。 通过具体实验测试表明，研究中设计的基于视觉的智能车辆，能快速稳定地实现自动循迹行驶的功能，在实时性及控制精度上都达到了较好的效果。 |
| 作者： | 周杰 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 李波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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