rs232串口智能小車控制系統(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)矩為輸入時的傳遞函數(shù)。在智能小車直線行走過程中，在某時刻小車中心點(diǎn)RS232 串口智能小車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 O，假設(shè)這一時刻為 n 時刻，下一時刻為 n+1 時刻小車中心點(diǎn)變?yōu)?O’ 。如果先給出小車的起始位置、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。以左右輪線速度分別計(jì)算智能小車瞬時轉(zhuǎn)速 ? ， 得 2rvRb?? ? 2lvRb?? ? 由以上兩式可得中心 G 點(diǎn)的運(yùn)動速度 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分度， m 為光電傳感器發(fā)送的脈沖個 數(shù)） 根據(jù)獲得的 n 時刻是右輪轉(zhuǎn)動的距離 rnS? 和左輪轉(zhuǎn)動的距離 rnS? ，將其代入航位公式求得 n?? ，然后求出 1n?? 。 本章小結(jié) 本章介紹了小車的方案比較，選出了比較適合本設(shè)計(jì)的方案即用一個萬向輪和兩個直流電機(jī)（有減速機(jī)構(gòu)），通過對小車的運(yùn)動分析，使小車的運(yùn)動模型化，有助于我們更加了解小車的運(yùn)動過程。步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：步距誤差不會長期積累，適合運(yùn)用到數(shù)字控制系統(tǒng)的驅(qū)動元件；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。一般情況直流電動機(jī)的主要勵磁方式是并勵式、串勵式和復(fù)勵式，直流發(fā)電機(jī)的主要勵磁方式是他勵式、并勵式和和復(fù)勵式 。這就保證了每個極下線圈邊中的電流始終是一個方向，從而形成一種方向不變的轉(zhuǎn)矩，使電動機(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。 但在總的過程中，深刻領(lǐng)會了不準(zhǔn)備是不會成功的。還有在設(shè)計(jì)過程中，有一些東西沒考慮到造成最后出現(xiàn)了一系列問題，例如，車輪的安裝。 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)矩的方向仍為逆時針方向。若兩個磁通勢方向相反 ，則稱為差復(fù)勵）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。 智能小車運(yùn)動機(jī)械控制方法 智能小車的控制方法有很種，本設(shè)計(jì)采用了最基本的 模糊控制理論，這個理論是由美國加利福尼亞大學(xué)著名教授查德提出的，經(jīng)過幾十年的發(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輪轉(zhuǎn)動距離之間有這簡單的線性關(guān)系，而測量單位采樣時間內(nèi)智能小車左右輪移動的距離，并且通過測量單位采樣時間內(nèi)智能小車左右輪移動的距離對智能小車進(jìn)行定位，這樣就建立了智能小車位姿和智能小車轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。因此這里只分析圓弧控制的情況。下面對幾種簡單的運(yùn)動軌跡形式進(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)傳動函數(shù)和結(jié)構(gòu)圖。 圖 2 第三種方案 采用兩個萬向輪 （如圖 3） 前后控制方向，通過差速控制來實(shí)現(xiàn)小車的轉(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)主要的研究內(nèi)容。美國俄亥俄州立大學(xué)智能交通研究所所研發(fā)的三輛智能原型車輛，配備不同的傳感器來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合和錯誤檢測技術(shù)：基于視覺的系統(tǒng)；雷達(dá)系統(tǒng)（檢測與車道的橫向位置）；激光掃描測距器（障礙物檢測）；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)：車輛前后裝備彩色攝像機(jī)，用來檢測輛外部環(huán)境；兩個實(shí)時數(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 個車載傳感器來測量橫向和縱向車輛加速度；在車輛左右側(cè)安裝的毫米波雷達(dá)感知道路左右兩側(cè)環(huán)境；兩個 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，我國清華大學(xué)、北京理工大學(xué)等單位也正在研發(fā)智能車輛。 國內(nèi)智能小車的研究現(xiàn)狀 RS232 串口智能小車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 吉林大學(xué)智能車輛課題組長期從事智能車輛自主導(dǎo)航機(jī)理及關(guān)鍵技術(shù)研究。例如焊接、噴漆、檢測、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 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)美國玩具協(xié)會的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，近年來全球玩具銷量增幅與全球平均 GDP 增幅大致相當(dāng)。 主要研究內(nèi)容 智能車輛是一個運(yùn)用計(jì)算機(jī)、傳感、信息、通信、導(dǎo)航、人工智能及自動控制等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知、規(guī)劃決策和自動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，屬國內(nèi)首創(chuàng)，必將會產(chǎn)生重大的社 會效益和經(jīng)濟(jì)效益。 國外智能 小車的研究現(xiàn)狀 智能車輛的研究始于 20 世紀(jì) 50 年代初，美國 Barrett Electronics 公司開發(fā)出的世界上第一臺自動引導(dǎo)車輛系統(tǒng)。使用機(jī)器視覺來保證橫向和縱向的車輛控制。算法假設(shè)道路是水平地，并且有連續(xù)或點(diǎn)化的車道標(biāo)志 線。 因此種方案雖然機(jī)動性能好，但是造價(jià)較高且不容易操作，并且現(xiàn)在運(yùn) 用也只在越野車等高要求的你工作中使用。 RS232 串口智能小車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 C、 D 為萬向輪 圖 3 第四種方案 采用單萬向輪控制小車 （如圖 4） 的轉(zhuǎn)彎與前進(jìn)后退等功能，操作簡單且以實(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)動分析 移動機(jī)器人要想走向使用，必須擁有能勝任的運(yùn)動系統(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運(yùn)動過程中與水平方向的夾角保持不變，即‘ ? ? ? ?1nn???? 。下面分析智能小車的弧線行走控制方法。在 [nt , ntT? ]內(nèi)對 ??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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