循跡小車(chē)智能預(yù)測(cè)控制方法研究畢業(yè)論文(已修改)
2025-07-01 13:28 本頁(yè)面
【正文】 題 目：循跡小車(chē)智能預(yù)測(cè)控制方法研究姓 名： 學(xué) 號(hào)： 系 別： 物理與機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 自動(dòng)化 年級(jí)班級(jí)： 2010級(jí)1班 指導(dǎo)教師： 2014年5月18日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。本人完全了解有關(guān)保障、使用畢業(yè)論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)畢業(yè)論文管理機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。同意省級(jí)優(yōu)秀畢業(yè)論文評(píng)選機(jī)構(gòu)將本畢業(yè)論文通過(guò)影印、縮印、掃描等方式進(jìn)行保存、摘編或匯編；同意本論文被編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索和查閱。本畢業(yè)論文內(nèi)容不涉及國(guó)家機(jī)密。論文題目：循跡小車(chē)智能預(yù)測(cè)控制方法研究作者單位：物理與機(jī)電工程學(xué)院作者簽名： 年 月 日 目 錄摘要 1引言 2 2 2 3 3 5 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 11 11 13 16 17參考文獻(xiàn) 18附錄 18附錄1：循跡小車(chē)實(shí)物圖 19附錄2：程序代碼 20致謝 31循跡小車(chē)智能預(yù)測(cè)控制方法研究摘 要：本設(shè)計(jì)主旨就現(xiàn)階段已經(jīng)實(shí)踐的智能車(chē)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā),原有的在運(yùn)行中不太穩(wěn)定,添加預(yù)測(cè)功能使其更加平穩(wěn)快速。主要有四個(gè)模塊，分別是控制模塊、信息采集模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和反饋模塊。信息采集模塊用以對(duì)黑線(xiàn)路況檢測(cè)?？刂颇K主要采用STC89C52單片機(jī)為控制芯片。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用L298N專(zhuān)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，使整個(gè)系統(tǒng)有更好的穩(wěn)定性。反饋模塊主要由霍爾傳感器與單片機(jī)和信息采集模塊共同完成。信息采集模塊將采集到的路況信息傳入STC89S52單片機(jī)，當(dāng)小車(chē)行駛速度有偏差或者在將要轉(zhuǎn)彎時(shí)，霍爾傳感器把即時(shí)速度反饋到單片機(jī)里，先由PID算法程序處理偏差,單片機(jī)根據(jù)處理結(jié)果再調(diào)整,傳輸信息,使舵機(jī)做出相應(yīng)調(diào)整，更加平穩(wěn)快速的轉(zhuǎn)彎行駛，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)循跡功能。關(guān)鍵詞：PID；循跡智能小車(chē)；STC89C52單片機(jī)；L298NResearch on the Control Method ofRobotIntelligentPredictionAbstract: This design theme is already practice at the present stage of smart car based on the development, the original is not so stable in running, add the prediction function to make it more steady and rapid. There are mainly four modules, respectively is control module, information collection module, drive module and feedback module. Information acquisition module for the black line traffic detection. Control module mainly adopts STC89C52 microcontroller to control chip. Motor drive module adopts special motor L298N drive chip, make the whole system has better stability. Feedback module is mainly posed of hall sensor and singlechip puter and information acquisition module. Information acquisition module of traffic information collected into the STC89S52 microcontroller, when the small car speed deviation or in turn, the hall sensor in the instant speed feedback to the single chip microputer, first by the PID algorithm processing deviation, monolithic integrated circuit to adjust according to the results of the processing, transmission information, make the steering gear accordingly, more steady and rapid turning drive, realize forecast tracking function. 2Key Words: PID。 Algorithm Smart Car。 STC89C52 Microcontroller。 L298N引言目前，在企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷提高、對(duì)自動(dòng)化技術(shù)要求不斷加深的環(huán)境下，智能車(chē)輛以及在智能車(chē)輛基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品已成為自動(dòng)化物流運(yùn)輸、柔性生產(chǎn)組織等系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。世界上許多國(guó)家都在積極進(jìn)行智能車(chē)輛的研究和開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。智能小車(chē)，是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策，自動(dòng)行駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，它集中地運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、傳感、信息、通信、導(dǎo)航及白動(dòng)控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體。國(guó)內(nèi)外的許多大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)都在積極投入人力、財(cái)力研制開(kāi)發(fā)針對(duì)特殊條件下的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[1]。其中包括研究使用遠(yuǎn)程、無(wú)人的方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，如機(jī)器人、遠(yuǎn)程監(jiān)等。無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)陌l(fā)展使得測(cè)量變得相對(duì)簡(jiǎn)單而且使得處理數(shù)據(jù)的速度變得很快甚至可以達(dá)到實(shí)時(shí)處理。1. 緒論21世紀(jì)循跡智能小車(chē)得到很快發(fā)展，在玩具智能車(chē)以及其相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域都有了實(shí)質(zhì)性的跨越。智能車(chē)大致具有避障、循跡、檢測(cè)貼片、避崖、尋光入庫(kù)等基礎(chǔ)性能，這幾屆的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽智能循跡小車(chē)在聲控系統(tǒng)方面有了進(jìn)步。比較出名的飛思卡爾智能小車(chē)更是走在前列[2]。本設(shè)計(jì)具有預(yù)測(cè)功能，在原有出現(xiàn)偏差就調(diào)整的基礎(chǔ)上，添加PID算法控制,在出現(xiàn)偏差時(shí),先由PID算法處理偏差,再根據(jù)處理結(jié)果舵機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。用以避免小車(chē)在運(yùn)行中出現(xiàn)誤差和故障而不穩(wěn)定，有一定的實(shí)用價(jià)值。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，把自己所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)與實(shí)踐緊密結(jié)合在一起，從實(shí)踐中加深對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)與理解，也從中找到理論的不足之處，具有一定意義。2. 方案設(shè)計(jì)與論證根據(jù)要求，方案確定在已經(jīng)實(shí)踐過(guò)的智能車(chē)基礎(chǔ)上，加裝光電檢測(cè)器和霍爾傳感器，達(dá)到對(duì)智能車(chē)的方位、運(yùn)行速度、實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)進(jìn)行處理，然后由單片機(jī)根據(jù)所檢測(cè)的各種數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車(chē)的智能控制。這種方案能實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制預(yù)測(cè)，靈活、可靠、穩(wěn)定，可滿(mǎn)足對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)要求[3]。 循跡模塊小車(chē)循跡原理是小車(chē)在貼有黑膠帶的地板上行駛，由于黑色和白色對(duì)光線(xiàn)的反射系數(shù)不同，可根據(jù)接收到的反射光的強(qiáng)弱來(lái)判斷“道路”——黑線(xiàn)。該模塊采用比較普遍簡(jiǎn)單的紅外探測(cè)器。紅外探測(cè)器，是將入射的紅外輻射信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出的器件。紅外輻射是波長(zhǎng)介于可見(jiàn)光與微波之間的電磁波，人眼察覺(jué)不到。要察覺(jué)這
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