基于离散布置光电传感器的智能汽车控制系统.pdfVIP

基于离散布置光电传感器的智能汽车控制 系统 韩致信 ，宋养鹅 ，周民凤 (1．兰州理工大g-机 电学院，甘肃 兰州 730050；2．上海海洋石油钻井X-程公司，上海 200137) 摘 要 ：基于光 电传 感器的 离散 布置 形式 ，介绍 了一种 智能汽 车控 制 系统 。该 系统 的控 制 器是 MC9S12DG128型单片机 ，路径识别 由红外线光 电传感器 实现，舵机方 向和车速采 用PID调节 。试验证 明，该系统环境识别能力和抗干扰能力强，速度调节响应 时间快，稳态误差小。 关键词：智能汽车；单片机 ；红外线传感器；PID 中图分类号：TP29 文献标志码：B SmartCarControlSystem basedontheElectro-opticalSensorArrangedDiscretely HAN Zhixin 。SONG Yangzhou ，ZHOU M infeng (1．CollegeofM echanoElectronicEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Ianzhou730050，China； 2．ShanghaiOffshoreDrillingCorp．，Shanghai200137，China) Abstract：Basedonthediscretearrangementform ofElectro—OpticalSensor。asmartcarcontrolsystem isintroduced． Thesystem takeMC9S12DG128singlechipasacore，pathidentificationisrealizedbytheinfraredElectroTOpticalSensor， PID algorithm isadoptedinadjustingthedirectionoftheservomotorandthespeedofthecar．Experimentshaveconfirmed thatthesystem isofthebettercharacteristicsofidentifyingenvironmentandanti—jamming，andthefasterresponseofspeed adjustingandthelowersteadystateerror． Keywords：Smartcar，Singlechip，InfraredElectro—Opticalsensor，PID 智能汽车集 自动控制 、模式识别 、传感器、汽车 电动机速度控制 2部分。 电子、计算机和机械等多个学科技术于一身，是典型 参见图 l，舵机转角采用闭环控制 ，由PD控制 的多学科交叉应用系统。智能汽车的核心是控制系 器调节，其输入量为汽车偏离引导线 的水平位置偏 统 。本文介绍一种竞赛用智能汽车的反馈控制系统 差及其偏差速度 ，该偏差来 自于与实时路况信息相 (以 下 简 称 本 系 统 )，该 系 统 的控 制 器 选 用 对应的不同位置传感器 的状态信 息，PD调节器 的 MC9S12DG128单片机 ，路径 由红外线光 电传感器 输出值即为与舵机转角成 比例的数值，经处理后，得 识别 ，速度和方向按 PID算法调节。 到与所需新转角相对应的PWM 信号。 1 控制系统原理与算法 1．1 对智能汽车控制系统的基本要求 竞赛用智能汽车行驶在由直道 、交叉直道 、弯道 和蛇形弯道组成的封闭赛道上 ，其控制系统的主要 功能是根据实时检测到的路况和车速信息，控制转 向舵机和行进驱动电动机 ，调整行驶方向和速度 ，以 使汽车快速 、稳定地按给定 的引导线行驶 。 对智能汽车的行驶要求是 ：1)当汽车由直道高 速进入弯道时，转向和速度应根据弯道 的曲率迅速 做 出相应的改变 ，转 向角度变化量 随弯道 曲率的增 图 1 PID 控 制 原 理 图 大而增大，转向速度随弯道曲率的增大而减小。为