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基于16位单片机MC9S12DG128智能模型车系统开发研究
| 论文题名： | 基于16位单片机MC9S12DG128智能模型车系统开发研究 |
| 关键词： | 智能模型车;控制系统;模糊自适应;PID控制;无线通信;开发平台 |
| 摘要： | 我国于2007年举办了第二届全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛，这是以快速发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技创新比赛。根据比赛规则要求，设计并制作了智能模型车控制系统，整个系统功能完善、运行稳定、可靠性高。模型车控制系统主要由核心控制模块、电源管理模块、路径识别及记忆模块、舵机控制模块、后轮驱动电机控制模块、车速检测模块、电池电压监测模块及无线通信模块组成。 系统核心控制模块采用了freescale16位单片机MC9S12DG128。该系统是在CodeWarrior集成开发环境的基础上设计完成的，采用C语言和汇编语言混合编程。为了深入的了解各个关键系统及器件的特性，在系统设计之前，对其进行了相关的标定试验，为后续的硬件设计、软件设计及控制算法和控制策略的制定和选择奠定基础；系统在路径识别模块采用了软件细分算法及基于传感器离散布局的连续路径识别算法，克服了由于光电传感器离散布局所采集到赛道信息有限的缺点，提高了路径识别的精度；舵机控制模块控制采用了增量式数字PID控制算法，该控制算法技术成熟，结构简单，参数容易调整，不需要具体的数学模型，在工业控制中得以广泛应用，取得了理想的控制效果；后轮驱动电机控制模块采用了模糊自适应PID控制算法，充分的利用了MC9S12DG128内部提供的模糊推理机；车速检测模块设计了基于光电编码器设计思想的虚拟编码器，既满足驱动电机控制的精度要求，又方便传感器的安装；针对比赛规则的要求，在控制策略上采用了基于脉冲点的道路记忆算法，明显的提高了第二圈的成绩;为了系统的调试方便，设计了基于PTR2000模块的无线通信模块，并制定了相应的通信协议；为了提高系统的开发效率及更为深入的研究模型车系统，基于Visual Basic语言开发智能模型车系统开发平台。 通过对智能模型车系统设计、开发及研究，取得了一定的成果，但仍有不完善的地方，有待进一步深入研究。 |
| 作者： | 胡杰 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 颜伏伍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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