智能小車運動控制技術(shù)的研究.pdf

1、智能小車，也就是輪式機器人，最適合在那些人類無法工作的環(huán)境中工作，該技術(shù)可以應(yīng)用于無人駕駛機動車，無人生產(chǎn)線，倉庫，服務(wù)機器人，航空航天等領(lǐng)域。作為20世紀自動化領(lǐng)域的重大成就，機器人已經(jīng)和人類社會的生產(chǎn)、生活密不可分。因此為了使智能小車工作在最佳狀態(tài)，進一步研究及完善其速度和方向的控制是非常有必要的。 本文首先詳細介紹了智能小車硬件系統(tǒng)的設(shè)計。系統(tǒng)主控制核心采用了freescale16位單片機MC9S12DG128B，該系統(tǒng)是

2、在CodeWarrior軟件平臺基礎(chǔ)上設(shè)計完成的，可以采用C、C++語言和匯編語言編程。系統(tǒng)硬件包括電源模塊，尋跡傳感器模塊，車速測量模塊，電機驅(qū)動模塊以及負責轉(zhuǎn)向的舵機模塊的設(shè)計。在尋跡傳感器模塊中，為了提高紅外傳感器的探測距離，采取脈沖發(fā)光的方式，用PWM來控制傳感器發(fā)射管的導(dǎo)通和關(guān)閉。以此在得到高瞬時電流的同時，使其平均電流不超過傳感器的極限工作電流。 其次，本文重點介紹了一種智能小車路徑識別算法。通過傳感器的敏感距離與傳

3、感器的相對輸出值之乘積可得此傳感器與黑線中心的距離，從而計算出此時黑線位置的坐標值，根據(jù)此坐標值來調(diào)整小車的運動方向。 再次，根據(jù)系統(tǒng)硬件的設(shè)計和確定的控制策略在CodeWarrior4.6集成開發(fā)環(huán)境下完成了控制器的時鐘模塊，PWM模塊，ECT模塊，A/D模塊的初始化以及對車體PID控制算法的數(shù)學(xué)模型進行了研究。 最后，通過對小車進行仿真及實車調(diào)試運行，驗證了本文的方向及速度控制算法的可靠性。 結(jié)果表明：本課題