基于紅外檢測(cè)與CMOS尋跡的自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)控制研究.pdf

1、本文介紹了一種自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的方法。在分析與學(xué)習(xí)以往自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)工作特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合研究對(duì)象的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了整體控制方案。 本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了分層控制的控制結(jié)構(gòu)。對(duì)自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)這樣復(fù)雜的系統(tǒng)，找到一種簡(jiǎn)單的控制方法來(lái)完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是不易實(shí)現(xiàn)的。本系統(tǒng)中，將小車(chē)復(fù)雜的控制分成相對(duì)獨(dú)立的兩層結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，即執(zhí)行層與決策層。在諸多算法中，經(jīng)典的PID算法調(diào)試方式簡(jiǎn)單，控制效果良好。因此在執(zhí)行層控制中，選擇了經(jīng)典的增量式PID控制器作為

2、執(zhí)行層控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)機(jī)械機(jī)構(gòu)復(fù)雜，因此很難得到準(zhǔn)確的控制模型。傳統(tǒng)的控制算法一個(gè)顯著的特點(diǎn)是它們都必須得到準(zhǔn)確的控制對(duì)象的控制模型，而模糊控制無(wú)需建立被控制對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型即可實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜非線性系統(tǒng)的控制，因此決策層設(shè)計(jì)中使用了模糊控制器作為決策控制器。 本文依據(jù)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)分析方法，使用恒定環(huán)行線形分析方法分析了自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)，并且得到該自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)可以被認(rèn)為是無(wú)偏角運(yùn)動(dòng)的依據(jù)。同時(shí)，從汽車(chē)運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度，分析了自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)

3、的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，得到了轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角與車(chē)輛繞瞬心轉(zhuǎn)角的關(guān)系。 本文提出了使用紅外檢測(cè)與CMOS尋跡相結(jié)合的控制方法，實(shí)現(xiàn)智能小車(chē)的控制。本文使用Sobel算予實(shí)現(xiàn)了對(duì)采集圖像的邊緣提取，得到采集圖像的邊緣，進(jìn)而得到采集圖像中路徑引導(dǎo)線的中心點(diǎn)。通過(guò)對(duì)一系列中心點(diǎn)的計(jì)算得到了當(dāng)前道路偏差的變化率。本文研究了增量式PID控制器在底層電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊上的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)。在深入研究人類(lèi)控制車(chē)輛的特點(diǎn)后，設(shè)計(jì)了決策層模糊控制器。在選取恰當(dāng)?shù)碾`屬度函