无线通信网络的多智能小车编队控制系统

首先设计了基于ARM Cortex-M3的智能小车控制系统,利用模块化理念设计了无线通信、磁场检测传感器、电机驱动等硬件模块,采用ZigBee设计了多智能小车协作控制的车载自组织无线通信网络,利用磁场检测完成小车的导航方式,采用旋转编码器实现小车的测速功能.然后在智能小车上移植了嵌入式μC/OS-Ⅱ实时操作系统,根据多智能小车协作控制要求,设计了智能小车分布式自主决策程序,实现多智能小车自由运行、队列跟随和路口协作等运行模式.最后采用线性最优二次型的车队跟随控制算法,实现多智能小车编队的启停、匀速和加减速控制,利用通信协商的路口协作算法,实现多智能小车路口协作任务.实验结果表明,设计的无线通信网络的多智能小车系统能够满足多智能小车协作控制、编队控制和路口协作控制要求.     

基于上位机的智能小车控制系统设计

为降低交通事故发生率,提高现有道路交通效率,对智能车辆行驶状况的实时监控问题进行深入研究,提出一种基于上位机的智能小车控制系统,使用Matlab的GUI功能进行上位机设计,并利用STC52单片机控制器作为小车的控制芯片,使用红外光电管测速传感器、NRF905无线传感器与单片机RS232串口,在上位机界面有效地实现了对小车运行状况的实时监测.同时,在上位机界面有效地实现了对小车运行方向及速度的实时控制.     

基于RFID阵列的无轨AGV系统的研究与设计

为改进有轨自动导航小车(AGV)的不足,研究一种基于RFID阵列的无轨AGV系统。该系统包括RFID阵列地板、无线通信网络、上位机、运行场地地图、小车运行控制系统;AGV安装若干RFID读卡器,运行在RFID阵列地板上,运行时通过读取地板下RFID电子标签的ID号,并通过无线通信网络发送到上位机;上位机构建和存储RFID阵列地板地图,上机位将接收到的ID号与存储的地图进行对照,计算出小车当前的位置的运行姿态,依据预设的运行路径生成AGV当前的控制指令并通过无线网络发送小车,控制小车的运行。系统通过利用RFID与地图实现定位,上位机生成控制指令的方式,实现AGV无轨运行。验证测试结果表明,AGV在预设运行路径上行驶,平均定位精度5cm,实用性好,稳定性高。     

智能循迹小车控制系统设计

本设计是基于K60芯片智能小车的控制系统,通过PWM控制小车的车速与转向,电机PI控制算法控制小车速度,舵机PD控制小车方向,参数调试采用无线控制模块,道路信号采用20 k Hz交变电流,系统采用电感线圈阵列识别道路,实现了对小车的姿态和位置控制。实验证明,小车实现了循迹的快速行驶。     

自主追踪防追尾智能车设计

通过设计了两台智能小车,来模拟实际智能车辆的行驶,开展了关于智能车辆自主追踪防追尾系统的研究。智能小车是一个用直流电机驱动的四轮小车,主控芯片选用Arduino单片机。我们开展了关于智能小车的实际路况的实验。前车依次重复进行快速行驶、慢速行驶和停止,后车通过超声波传感器测得与前车的距离来判定加速、减速和停止,很好的实现了智能车的自主追踪和防追尾功能。     

基于粒函数的智能无人驾驶泊车仿真（英文）

首先建立了小车的数学模型,采用传统的模糊控制方法对小车的自动倒车入库进行仿真,分析小车的行驶轨迹,以小车的车身参数、初始位置参数、终止位置参数为约束,对小车泊车过程的轴向角(前轮与车轴之间的夹角)进行调整,并提出基于粒函数的方法,拟合出一条精确的点响应函数,从而设计出一个粒函数控制系统.实验证明粒函数控制系统能够达到良好的效果.     

基于STM32F103的智能导航避障小车的设计与实现

该文介绍了基于单片机STM32F103的智能导航避障小车系统设计。系统由单片机、GPS定位、电子罗盘、蓝牙和超声波发射等模块组成。通过GPS定位、蓝牙和电子罗盘模块测得的两种航向角的不同来改变小车行驶方向,利用超声波模块测量距离进行避障,最终实现小车的导航避障。经过实验验证,该系统可以实现1.8 m精度的导航。     

基于FPGA的小车自动行驶控制系统的设计与实现

设计了一个小车自动行驶控制系统.该系统以一个基于流水线结构CORDIC算法设计的双核FFT处理器为基础,实现语音信号的频谱分析,并通过提取MFCC语音特征,与模板库中数据指令进行对比,进而产生控制信号,最终由FPGA控制的无线通讯模块来实现对小车常用基本操作的语音控制.系统在DE2实验开发平台上进行下载测试,结果表明该系统可实时地完成对语音指令的响应,同时系统具有硬件结构简单、实时性好、可靠性高等特点,可广泛应用于语音识别控制领域.     

基于FPGA的视觉导航小车设计与实现

视觉导航作为新兴起的技术,受众多研究者的青睐.设计了以现场可编程门列阵(FPGA)为控制核心的自主导航小车,采用一种新颖的自适应路径识别算法实现路径的识别与提取,并结合圆弧路线规划和控制策略完成小车的自主导航控制.自适应路径识别算法使导航小车可以适应多种光照和路面条件.测试结果表明,小车能够在不同光照条件下的实验室和露天田径跑道环境中实现较好的导航效果,在田径跑道上的导航测试中,小车的最高运行速度达到3.5 m/s.     

车载信息系统与驾驶安全研究综述

作为新的技术和经济增长点,微型电子计算机、无线电通讯、卫星导航等新技术、新设备和新方法已开始广泛应用于汽车工业中.汽车的信息化进程正在逐步加速.但根据多资源理论,以显示查看和信息输入为主要形式的车载信息系统应用任务会分散驾驶员在行驶过程中最重要的视觉注意力,与主要驾驶任务在视觉和认知等多种有限资源形成竞争,从而影响驾驶安全.研究发现,车载信息系统使用任务造成的注视次数和注视时间与汽车的碰撞危险有直接关系,并降低了驾驶员对关键交通事件的探测识别能力和对车辆的控制能力.因此,车载信息系统在行车中的安全性设计非常重要,其研究要点包括人机交互方式、驾驶员行为特征等,研究方法则包括实际道路测试、仿真环境测试、简单实验室测试等.     

磁导航智能车定位计算方法研究

讨论了以电磁信号为航标的智能车位置检测的原理与方法,对前端垂直双传感器布局的控制信号提取方法进行了建模分析,以智能车前行方向与导航线夹角为控制变量,分析了常用的传感器信号处理方式,提出了一种线性度较好的控制信号处理算法,并与常用方法进行了仿真对比分析。实验表明,论文方法较好地实现了磁导航智能车运动方向与速度的闭环控制。     

参数自调整模糊-PI控制器在转位控制系统中的应用

针对车载导航系统中的转位系统所存在的干扰非线性和不确定性,设计了双闭环控制系统. 内环采用参数自调整模糊-PI复合控制器,利用模糊控制的仿人控制思维,改善了系统的动态性能;引入的PI调节器保证了系统的稳定精度,弥补了模糊控制的不足,系统的鲁棒性和稳态精度都有所提高;在进行控制器切换时,依据控制量的大小调整PI控制器的参数. 外环使用PI控制,保证了位置控制精度. 仿真数据表明,在外界干扰存在的情况下,通过双环控制,转位控制系统具有运行平稳、抗干扰能力强且定位精度高的特点.      

基于电磁信号导航的智能车系统设计与开发

运用嵌入式系统的开发方法,详细描述了一套基于电磁导航原理设计的智能车系统开发过程。系统设计目标是:在保证智能车不脱离运行轨道的前提下,速度尽可能地快。系统选取32位微控制器MK60DX256ZVLQ10为主控芯片,通过完整地设计并优化小车的硬件系统、软件系统和机械系统,最终实现了智能车通过自行检测轨道导线激发的电磁波自主循迹行驶。     

电磁导航智能寻迹小车方向控制算法的分析与应用

针对电磁式智能小车系统路径信息处理复杂的问题,提出了一种基于延伸有效增减区间的优化PID算法。首先,对磁场信号检测原理作了介绍,提出了一种新的传感器布置方案;其次,提出使用归一化处理来解决数据不对称的问题,通过MATLAB仿真的方法分析了前瞻高度与位置解算函数线性度的关系,并提供了扩展单调区间宽度的方法;最后,对传统PID算法的各个环节分别进行了改进,提出舍弃积分控制环节来克服转向的时滞性,使用位置偏差的二次幂作为比例系数来保证转向角度与弯道的吻合度,在微分控制环节当中引入非线性环节来达到优化路径的目的。在保证小车寻迹精度的前提下,改进后的算法相对于传统PID算法使小车的车速提高了约20%。实验表明,该算法能够实现小车识别复杂路径、自主寻迹的功能。     

基于自适应动态规划算法的小车自主导航控制策略设计

小车自主导航系统是路径规划领域研究的难点问题。本文利用自适应动态规划算法对小车自主寻路、避障的控制策略进行了设计。介绍了仿真过程中小车检测环境状态量的方法,提出了小车通过连续型奖励/惩罚信号自主学习寻路、避障的控制策略,并结合虚拟现实技术创建了不同路径和不同障碍物状态的仿真环境。通过不同路径状态的仿真实验,验证了自适应动态规划算法在解决小车自主导航避障控制策略问题上的可靠性和稳定性。     

基于CCD的自平衡智能车循迹系统的设计

介绍了一种基于线阵CCD两轮自平衡的智能车循迹系统。基于第八届飞思卡尔智能车大赛准则,该系统以飞思卡尔16位单片机MC9S12XS128作为核心控制器,以CCD作为路径识别装置检测路径信息,通过陀螺仪与加速度计测量智能车姿态,单片机获得传感器采集的路面信息及智能车姿态信息,经过分析后控制智能车的舵机转向,同时对直流电机进行调速,从而实现智能车自平衡和速度调节。在控制算法上采用模糊设定速度和PID调整速度相结合的算法,使智能车能够在自平衡状态下快速平稳的行驶。     

基于AR技术的大型地下停车场反向寻车系统设计

为有效解决大型地下停车场反向寻车困难的问题,设计了以AR技术为核心的大型地下停车场反向寻车系统。通过线圈探测器、视频图像识别技术和Wi-Fi定位技术分别准确定位车辆车位信息和车主位置信息,使用现实增强(AR)技术将虚拟的导航路线实时匹配到真实的停车场环境中,通过微信平台实时传输相关信息与用户进行交互,实现路线导航的三维立体化。仿真结果表明,该地下停车场的反向寻车系统可有效辅助车主快速、准确地寻找到自己的车位。     

汽车导航系统的动态路径规划优化模型与算法研究

汽车的普及化增加了城市交通的内在压力,对汽车导航系统的动态路径规划优化可以给驾车人在有限的城市道路中找出一条最佳行车路径.本文介绍了一种实用的动态路径规划方法.采用一个实时的路线地图,地图包括交通信号,道路类别和行车道的数目.建议的解决方案是使用病毒感染的遗传算法.该方法是将公路干线的一部份视为病毒.通过交叉和感染确定近期病毒的最佳组合.在驾车的过程中,当交通挤塞经常变化时,使用病毒感染实时路线,将产生一个可供选择的行车路线.最后给出病毒遗传算法的试验仿真结果.     

自主移动机器人嵌入式控制系统研究

为提高轮式自主移动机器人控制系统的性能,采用高性能微处理器设计了一种嵌入式控制系统.基于分层递阶控制的思想将双处理器应用于不同层次,分别实现高速复杂运算和运动实时控制.系统引入了多种环境感知器件,采用模糊逻辑实现准确的运动路线控制,通过视觉对目标位置的状态提供准确的判断,具有模块化、控制灵活、可靠性高等优点.实际应用表明该控制系统具有良好的实时性和鲁棒性.