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智能自主寻迹小车测控系统的研究与设计


能 自主寻迹小车测控系统的  智 研  究与设计  王 玲  , 张 强  , 李 雪梅  ( 1 . F { 城师范学 院计算机科学学院 , 吉林 白城 1 3 7 0 0 0 ; 2 . 白城师范学院机械工程学院 , 吉林 白城 1 3 7 0 0 0 )   【 摘要】 智能小车 的测控系统是小车设计 中的关键技术之一 , 灵敏完备 的测控系统可 以有效提高智能小车  运 行 的稳 定 性 . 介 绍 了智 能 自主 寻迹 小 车 测 控 系 统 的 整 体 架 构 和软 硬 件 设 计 过 程 。 以飞 思 卡 尔  M9 S 1 2 XS 1 2 8 微处理器作为小 车的控制 核心 , 采 用红外光 电传感器采集路 径信息 , 微处 理器根据路径信息  和小 车当前状态 采用 脉冲宽度调 制 ( P wM) 方 式对驱动 电机和舵机进行 控制 。优 良的控制算 法对智 H u / J  ̄ ,   车 寻迹 的准确性 和稳定性起着关键 的作用 , 文 中采用模糊 比例一 积分一 微分 ( P I D) 控制策 略对直 流电机 的转  速进行控制 , 利用 双P控制算法控制智 H  ̄ I J , 车舵 机的转 向; 测试结果表 明, 智能小车运行快速平稳 , 能够 自   主准确 寻迹 。   【 关键词】 智能小车 ; 测控 系统 ; 模糊 P I D控制 ; 双P 控制算法  【 中图分类号】 T P 2 7 3 【 文献标识码】 A 【 文章编号】 1 0 0 9 — 1 7 4 2 一 ( 2 0 1 4 ) 0 3 — 0 0 9 2 — 0 7   1 前言  随着 汽 车 电子 和 智能 机 器人 的快 速发 展 , 智 能  车 已 成 为智 能控 制 领 域研 究 的热 点 。智 能 小 车 是  具有 自主 引导 功 能 的轮 式移 动 机器 人 , 它是 集路 径  感知 、 路径 决 策 与规 划 、 行 为 控 制 与 执行 等多 功 能  于一 体 的综 合 系 统u   。 自主 寻迹 小车 可 以看 成缩 小  版 的 智能 车 , 对 智 能车 的研 究 设计 很 大 程度 上促 进  了电 子机 械 、 运 动控 制 、 微 处 理器 、 传 感 器技 术 等相  关 学 科 的快 速发 展 , 其 研究 结 果 可 以在 多领 域 加 以  推 广 和利 用 。本 文所 研 究设 计 的智 能 小 车 由微 处  理 器 控 制模 块 、 电机驱 动模 块 、 舵 机 转 向控 制模 块 、   路径寻迹模块 、 电 源供 电模 块 、 测 速 反 馈 控 制模 块  等部 分 组 成 。测 控 系统 是 小 车 设 计 中 的关 键 技 术  2 智能 自主寻迹小车 系统组成  智 能 自主 寻 迹 小 车 系 统 由 硬 件 部 分 和 软 件  部 分组成 。硬件部分 由微处理器控 制模块 、 测 控  模块 、 电 源供 电模块 等组 成 , 系 统 软 件 的 设 计 需  要根据所采用的硬件器件决定 , 系统采用飞思 卡尔  M9 S 1 2 XS 1 2 8 芯 片 作 为 微处 理 器 模 块 的 核 心 , 采 用  红外光 电传感器采 集路径信 息 , 微处理器 根据路  径 信 息 和小 车 当前状 态 采 用 脉 冲宽 度 调制 ( P WM )   方 式 对 驱 动 电机 和 舵 机 进 行 控 制 以 完 成 路 径 寻  迹 。智能 自主寻迹 小车 的整体


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