学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

智能小车运动轨迹的控制方法研究

作　者: 宁慧慧
导　师: 余红英
学　校: 中北大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 路径识别模糊PID控制 MATLAB仿真
分类号: TP242.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 449次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

智能小车，又称轮式机器人，是移动机器人的一种。因其具有自动导引功能，所以被越来越广泛的应用于现代物流输送系统中。智能小车的性能主要体现在:在智能小车运行过程中，路径识别和路径跟踪的准确性、稳定性和实时性。所以对如何提高智能小车路径识别和路径跟踪的准确性、稳定性和实时性的研究，具有一定的实际意义。本文构建了一个以MC9S12DG128B芯片为控制核心的智能小车硬件电路系统，包括电源管理系统、道路检测装置、速度检测装置、直流电机及其驱动装置和舵机驱动装置等。采用红外光电传感器对路面信息进行采集，并将采集信息输入到单片机的CPU中。CPU根据所得信息经过分析判断，采用PWM方式对驱动电机和舵机进行控制。控制算法对智能小车路径识别和路径跟踪的准确性、稳定性和实时性起着关键的作用。在本文中，对直流驱动电机转速的控制，采用了模糊P功控制方法，并通过MATLAB对模糊PID和增量式PID控制方法进行了仿真比较，仿真结果表明，采用模糊PID控制算法，既解决了模糊控制的控制精度不高的问题，也解决了PID抗干扰性差的问题，使得小车的稳定性和抗干扰性更好。对智能小车舵机的转向控制，采用模糊控制算法，通过MATLAB进行建模仿真，仿真结果表明，在输入为正弦信号时，采用模糊控制算法能够使输出信号很好的跟踪输入信号，满足智能小车对路径识别和路径跟踪的准确性、稳定性和实时性的要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
1. 绪论  10-17
  1.1 机器人概述  10-11
    1.1.1 机器人的发展历史回顾  10-11
    1.1.2 机器人的发展现状  11
  1.2 机器人控制研究现状  11-13
  1.3 论文选题的意义和研究内容  13-16
    1.3.1 论文选题的意义  13-15
    1.3.2 论文研究的主要内容及结构安排  15-16
  1.4 本章小结  16-17
2. 智能小车硬件电路设计  17-33
  2.1 智能小车硬件设计总体方案  17-18
  2.2 电源模块  18-19
  2.3 道路检测模块  19-21
  2.4 直流电机驱动模块  21-25
  2.5 舵机模块  25-29
  2.6 车速检测模块  29-30
  2.7 MC9S12DG128B单片机简介  30-31
  2.8 本章小结  31-33
3. 模糊控制  33-45
  3.1 模糊控制概述  34-35
  3.2 模糊控制数学基础  35-40
    3.2.1 模糊集合  35-37
    3.2.2 常用的隶属函数  37-38
    3.2.3 模糊关系与模糊矩阵  38-39
    3.2.4 模糊推理  39-40
  3.3 模糊控制系统的组成  40-41
  3.4 模糊控制器的结构设计  41-44
    3.4.1 精确量的模糊化  41
    3.4.2 定义各模糊变量的模糊子集  41-42
    3.4.3 模糊控制规则  42-43
    3.4.4 模糊判决  43-44
  3.5 本章小结  44-45
4. 基于模糊控制的算法设计及仿真  45-68
  4.1 直流驱动电机转速的传统PID控制  45-48
  4.2 直流驱动电机转速的模糊PID控制  48-55
    4.2.1 PID控制器的参数整定  49-51
    4.2.2 模糊自整定PID参数控制器的设计  51-55
  4.3 两种控制算法的MATLAB仿真比较  55-57
  4.4 智能小车转向的模糊控制算法  57-63
    4.4.1 模糊控制器设计  57-60
    4.4.2 MATLAB仿真  60-63
  4.5 基于单片机的控制算法实现  63-67
    4.5.1 算法移植  63-66
    4.5.2 智能小车的运行测试  66-67
  4.6 本章小结  67-68
5. 总结与展望  68-70
  5.1 总结  68-69
  5.2 展望  69-70
附录  70-72
参考文献  72-75
攻读硕士学位期间发表的论文  75-76
致谢  76

智能小车运动轨迹的控制方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文