rs232串口智能小車(chē)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-大學(xué)畢業(yè)論文畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)位論文范文模板參考資料(存儲(chǔ)版)
【正文】 s s? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 分別令 ? ? 0aUs? 和 ? ? 0LTs? 可得 ? ? ? ?? ? 81 2 2 .9 1 08 .3 6 1 4 6 3 8 4 1 0Ma sGs U s s s? ??? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? 982 28 .8 1 0 1 .5 4 1 08 .3 6 1 4 6 3 8 4 1 0Ma s sGs U s s s? ? ? ? ??? ? ? ? ? 上式 ??1Gs是以速度為輸出電樞電壓為輸入是的傳遞函數(shù) ， 式??2Gs是以速度為輸出負(fù)載轉(zhuǎn)矩為輸入時(shí)的傳遞函數(shù)。在智能小車(chē)直線行走過(guò)程中，在某時(shí)刻小車(chē)中心點(diǎn)RS232 串口智能小車(chē)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 O，假設(shè)這一時(shí)刻為 n 時(shí)刻，下一時(shí)刻為 n+1 時(shí)刻小車(chē)中心點(diǎn)變?yōu)?O’ 。如果先給出小車(chē)的起始位置、終點(diǎn)位置和弧線的圓心位置（即給出了圓 弧的半徑），則這段圓弧就被確定下來(lái)。以左右輪線速度分別計(jì)算智能小車(chē)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速 ? ， 得 2rvRb?? ? 2lvRb?? ? 由以上兩式可得中心 G 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度 v 為 ? ?122 rr l lrv R v v? ? ???????? ? ? ? ??? 再根據(jù) 2 mN??? 2 rmS N?? （ 其中 N 為光電傳感器的碼盤(pán)分度， m 為光電傳感器發(fā)送的脈沖個(gè) 數(shù)） 根據(jù)獲得的 n 時(shí)刻是右輪轉(zhuǎn)動(dòng)的距離 rnS? 和左輪轉(zhuǎn)動(dòng)的距離 rnS? ，將其代入航位公式求得 n?? ，然后求出 1n?? 。 本章小結(jié) 本章介紹了小車(chē)的方案比較，選出了比較適合本設(shè)計(jì)的方案即用一個(gè)萬(wàn)向輪和兩個(gè)直流電機(jī)（有減速機(jī)構(gòu)），通過(guò)對(duì)小車(chē)的運(yùn)動(dòng)分析，使小車(chē)的運(yùn)動(dòng)模型化，有助于我們更加了解小車(chē)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：步距誤差不會(huì)長(zhǎng)期積累，適合運(yùn)用到數(shù)字控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)元件；缺點(diǎn)是：效率低，帶負(fù)載慣量的能力不強(qiáng)，雖然近幾年有所改善，但是價(jià)格昂貴，因此在一定程度上限制了其運(yùn)用范圍。 根據(jù)以上直流電機(jī)的特點(diǎn)，選用了永磁式直流電機(jī)，有電機(jī)部分和減速箱兩部分組成。一般情況直流電動(dòng)機(jī)的主要?jiǎng)?lì)磁方式是并勵(lì)式、串勵(lì)式和復(fù)勵(lì)式，直流發(fā)電機(jī)的主要?jiǎng)?lì)磁方式是他勵(lì)式、并勵(lì)式和和復(fù)勵(lì)式 。這就保證了每個(gè)極下線圈邊中的電流始終是一個(gè)方向，從而形成一種方向不變的轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)能連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng) 可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提 供高靈活、 超有效的解決方案。因此程序也是不可或缺的一部分。 但在總的過(guò)程中，深刻領(lǐng)會(huì)了不準(zhǔn)備是不會(huì)成功的。還有在設(shè)計(jì)過(guò)程中，有一些東西沒(méi)考慮到造成最后出現(xiàn)了一系列問(wèn)題，例如，車(chē)輪的安裝。 單片 機(jī)的其他功能端口因篇幅要求不在講述。使用 Atmel 公司高密度非 易失性存儲(chǔ)器 技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完 全兼容。這時(shí)導(dǎo)體 cd 受力方向變?yōu)閺挠蚁蜃?，?dǎo)體 ab 受力方向是從左向右，產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向仍為逆時(shí)針?lè)较?。若兩個(gè)磁通勢(shì)方向相反 ，則稱為差復(fù)勵(lì)）等。線性的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性有利于提高自控系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)精度。 機(jī)器人控制系統(tǒng)常用的控制電機(jī)有步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)兩大類(lèi)。 智能小車(chē)運(yùn)動(dòng)機(jī)械控制方法 智能小車(chē)的控制方法有很種，本設(shè)計(jì)采用了最基本的 模糊控制理論，這個(gè)理論是由美國(guó)加利福尼亞大學(xué)著名教授查德提出的，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。 在根據(jù)航位推 算，也就是利用光電傳感器輸出脈沖和車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)距離之間有這簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，而測(cè)量單位采樣時(shí)間內(nèi)智能小車(chē)左右輪移動(dòng)的距離，并且通過(guò)測(cè)量單位采樣時(shí)間內(nèi)智能小車(chē)左右輪移動(dòng)的距離對(duì)智能小車(chē)進(jìn)行定位，這樣就建立了智能小車(chē)位姿和智能小車(chē)轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。因此這里只分析圓弧控制的情況。下面對(duì)幾種簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)軌跡形式進(jìn)行分析。 2. 數(shù)學(xué)模型推導(dǎo) 根據(jù)上文對(duì)電機(jī)相關(guān)參數(shù) 的推導(dǎo)，下面將推到直流電機(jī)傳動(dòng)函數(shù)和結(jié)構(gòu)圖。 圖 2 第三種方案 采用兩個(gè)萬(wàn)向輪 （如圖 3） 前后控制方向，通過(guò)差速控制來(lái)實(shí)現(xiàn)小車(chē)的轉(zhuǎn)彎與前進(jìn)后退等其他功能。 本章小結(jié) 本章主要介紹了課題在理論和研究方面的意義，以及本設(shè)計(jì)主要的研究?jī)?nèi)容。美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)智能交通研究所所研發(fā)的三輛智能原型車(chē)輛，配備不同的傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合和錯(cuò)誤檢測(cè)技術(shù)：基于視覺(jué)的系統(tǒng)；雷達(dá)系統(tǒng)（檢測(cè)與車(chē)道的橫向位置）；激光掃描測(cè)距器（障礙物檢測(cè)）；其他傳感器，如側(cè)向雷達(dá)、轉(zhuǎn)向陀螺儀。 MOBLAB 有以下主要特點(diǎn)：車(chē)輛前后裝備彩色攝像機(jī)，用來(lái)檢測(cè)輛外部環(huán)境；兩個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)字圖像處理器（利用相應(yīng)算法結(jié)構(gòu)，以 200ms一幅圖像速度分析圖像）； 4 個(gè)車(chē)載傳感器來(lái)測(cè)量橫向和縱向車(chē)輛加速度；在車(chē)輛左右側(cè)安裝的毫米波雷達(dá)感知道路左右兩側(cè)環(huán)境；兩個(gè) PC 處理器處理雷達(dá)和其他融 合的傳感器數(shù)據(jù)；德意志聯(lián)邦大學(xué)的研究。 另外，我國(guó)清華大學(xué)、北京理工大學(xué)等單位也正在研發(fā)智能車(chē)輛。 國(guó)內(nèi)智能小車(chē)的研究現(xiàn)狀 RS232 串口智能小車(chē)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 吉林大學(xué)智能車(chē)輛課題組長(zhǎng)期從事智能車(chē)輛自主導(dǎo)航機(jī)理及關(guān)鍵技術(shù)研究。例如焊接、噴漆、檢測(cè)、醫(yī)療應(yīng)用等。 Using vb based languages to realize control programming, the maneuverability is greatly increased, and the control of more and more easily and writeable only sex also have further improved。 RS232 串口智能小車(chē) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要基于串口通信與 AT89C51 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)功能 控制。根據(jù)美國(guó)玩具協(xié)會(huì)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)全球玩具銷(xiāo)量增幅與全球平均 GDP 增幅大致相當(dāng)。 主要研究?jī)?nèi)容 智能車(chē)輛是一個(gè)運(yùn)用計(jì)算機(jī)、傳感、信息、通信、導(dǎo)航、人工智能及自動(dòng)控制等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知、規(guī)劃決策和自動(dòng)行駛為一體的高新技術(shù)綜合體。由于 JLUIV— 3 型 AGV 性能優(yōu)越，智能化程度高，屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，必將會(huì)產(chǎn)生重大的社 會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 國(guó)外智能 小車(chē)的研究現(xiàn)狀 智能車(chē)輛的研究始于 20 世紀(jì) 50 年代初，美國(guó) Barrett Electronics 公司開(kāi)發(fā)出的世界上第一臺(tái)自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)輛系統(tǒng)。使用機(jī)器視覺(jué)來(lái)保證橫向和縱向的車(chē)輛控制。算法假設(shè)道路是水平地，并且有連續(xù)或點(diǎn)化的車(chē)道標(biāo)志 線。 因此種方案雖然機(jī)動(dòng)性能好，但是造價(jià)較高且不容易操作，并且現(xiàn)在運(yùn) 用也只在越野車(chē)等高要求的你工作中使用。 RS232 串口智能小車(chē)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 C、 D 為萬(wàn)向輪 圖 3 第四種方案 采用單萬(wàn)向輪控制小車(chē) （如圖 4） 的轉(zhuǎn)彎與前進(jìn)后退等功能，操作簡(jiǎn)單且以實(shí)現(xiàn)控制，價(jià)格低廉等功能，使這一種方案得到應(yīng)用。 運(yùn)動(dòng)分析 移動(dòng)機(jī)器人要想走向使用，必須擁有能勝任的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，可靠的導(dǎo)航系統(tǒng)，精確的感知能力。在圖 5 中可以直接看出小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與水平方向的夾角保持不變，即‘ ? ? ? ?1nn???? 。下面分析智能小車(chē)的弧線行走控制方法。在 [nt , ntT? ]內(nèi)對(duì) ??cos t? 線性差值近似有 ? ? ? ?1c o s c o sc o s c o s nnnnt
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