【正文】 智能車速度控制軟件設(shè)計(jì) ...................................................................................... 16 速度控制整體程序框架 ........................................................................................... 16 編譯開發(fā)環(huán)境 ........................................................................................................... 16 控制策略 ................................................................................................................... 17 經(jīng)典 PID 控制介紹 ....................................................................................... 17 位置式 PID 算法 ........................................................................................... 18 增量式 PID 算法 ........................................................................................... 19 控制器參數(shù)整定 ............................................................................................ 20 智能車的速度控制 ................................................................................................... 20 智能車的轉(zhuǎn)向控制 ................................................................................................... 21 第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試 .................................................................................................................. 23 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 整體性能分析 調(diào)試 ................................................................................................... 20 單純 PID 控制 性能分析 .......................................................................................... 21 第 6 章 結(jié)論 .......................................................................................................................... 30 致 謝 ...................................................................................................................................... 32 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 33 附 錄 ...................................................................................................................................... 34 第 1 章 引 言 1 第 1 章 引言 飛思卡爾智能車的背景 隨著 現(xiàn)代科技的發(fā)展，汽車的數(shù)量越來越多， 由此 引發(fā)的汽車擁堵、車禍 等 一系列安全問題引起人們的重視。 Path recognition。 關(guān)鍵詞 : 9S12XSMAA； PID 控制 ；電機(jī)控制；舵機(jī)控制； H 橋電機(jī) 驅(qū)動電路 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) Walking backwards smart car speed control algorithm design Abstract In the background of the Freescale Smart Car Competition, for the regressive group car camera design and image processing algorithms are discussed and research. Smart car through the OV7620 camera capture images using edge detection algorithms to identify the black line, with the active edge to strike the track centerline. Invalid filtered centerline of the calculated center of each line bias, and the track of the overall slope, intercept. Based on the deviation and the slope, the pletion of the servo motor PD control and PID control, and track type identification, determine the specific control scheme. Upon pletion of the mechanical structure of the smart car modification and hardware system design, through actual testing, constantly optimize the speed of rotation of image processing and control algorithms. Keywords： Image processing。 本文 還增加了 直道加速 、彎道減速的速度控制算法，并且采用了上位機(jī)與藍(lán)牙相結(jié)合的方式對智能車車速進(jìn)行調(diào)試，以尋求最優(yōu)的 PID 控制系統(tǒng)參數(shù)。 智能車 采 用飛思卡爾公司的 9S12XSMAA 單片機(jī)為核心控制器，配合有相應(yīng)的硬件及 H 橋電機(jī)驅(qū)動電路，利用光電編碼器測速形成一個(gè)閉環(huán)負(fù)反饋速度控制系統(tǒng)。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部 門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 作者簽名： 日 期： 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 題 目： 倒退行走式 智能車 速度 控制算法 設(shè)計(jì) 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。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)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 倒退行走式智能車 速度 控制 算法 設(shè)計(jì) 摘 要 本文 根據(jù) 飛思卡爾 智能車大賽規(guī)則，設(shè)計(jì)了 倒退 行走式攝像頭 智能車 的速度控制系統(tǒng) ，使 智能車能夠在賽道上穩(wěn)定運(yùn)行。 通過 設(shè)計(jì)及調(diào)整智能車的機(jī)械結(jié)構(gòu)和硬件電路圖，編寫 控制系統(tǒng) C 語言 程序 ， 對 電機(jī)轉(zhuǎn)速和舵機(jī)轉(zhuǎn)角 分別 采用用增量式 PID 控制算法和位置式 PD 控制算法，從而 實(shí)現(xiàn) 對智能車的速度 控制 。 通過測試 ，智能車最終能以 過賽道。 Camera sensors。 PID control 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 目 錄 第 1 章 引 言 ............................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。人們對 汽車 的智能化有了越來越高的要求，汽車生產(chǎn)商也 推出 越來越 智能化 的汽車來滿足各種各樣的市場要求。汽車 電子 的迅速發(fā)展必將滿足人們逐步增長的對于安全 、 節(jié)能、環(huán)保以及智能化和信息化的需求。采用飛思卡爾 公司 16 位 單片機(jī) 9S12XSMAA 作為 核心控制器 ，控制系統(tǒng)包括傳感器 信號采集處理 、 電機(jī)驅(qū)動、轉(zhuǎn)向 舵機(jī)控制 以及控制算法 軟件 開發(fā)等。黑白邊沿 這種 視覺尋跡系統(tǒng)以其靈活、信息量大等優(yōu)勢成為了未來的尋跡發(fā)展方向，在將來智能汽車電子應(yīng)用上 有非常 廣大的發(fā)展空間。 本智能車 采用飛思卡爾公司的 9S12XSMAA 單片機(jī) 為 核心控制器，配合有相應(yīng)的硬件及驅(qū)動電路，組成一個(gè)自動控制系統(tǒng)， 由 攝像頭傳感器、信息處理、控制算法和執(zhí)行 機(jī)構(gòu) 組成。賽道 分為 直道 、 小 S 虛線彎道 、 路障區(qū) 、 十字路口 、上坡與下坡道路等， 在 控制算法上，采用位置式 PD 和增量式 PID 控制舵機(jī)和電機(jī)，窗口算法采集處理跑 道 ，控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)智能車直道加速、 路障區(qū) 和下坡路道減速等速率變化控制 。 經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)可以看出 ， 機(jī)械結(jié)構(gòu) 決定了智能車 的上限 速度， 而 軟件算法 的 優(yōu)化則是 使 車速不斷接近這個(gè)上線速度，軟件算法只有在 精細(xì) 的機(jī)械結(jié)構(gòu)上才能夠更好的提高智能車的整體性能。汽車在直線行駛時(shí)左右兩個(gè)驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速是相同的，由于 在轉(zhuǎn)彎時(shí)兩邊車輪的行駛距離 不相等，因此兩邊車輪的轉(zhuǎn)速也不相等。 圖 21 車輛直線行駛差速器狀態(tài) 智能車直線行駛 的時(shí)候左右兩邊驅(qū)動輪 受到 的 阻力 大致相同，發(fā)動機(jī)輸出的 動力首先傳送到差速器 殼體 上使差速器的殼體開始轉(zhuǎn) 動 ，然后 把 動力從殼體傳遞到左右半軸上，由于 兩邊車輪受到 的阻力相同，因此差速器殼體內(nèi)的行星齒輪跟著殼體公轉(zhuǎn) 時(shí)不會產(chǎn)生 自轉(zhuǎn) ，兩個(gè)行星齒輪 咬合 這 兩個(gè) 半軸齒 輪以相同的 速度 轉(zhuǎn)動， 這樣 智能車就能直線行駛。 因此 左側(cè) 半 軸 齒輪 的 轉(zhuǎn)速會比 差速