网联智能小车试验平台的设计与控制算法的研究.docxVIP

题目网联智能小车试验平台设计与控制算法研究机械工程院（系）机械工程专业学号 学生姓名蔡道清指导教师王金湘起止日期2017年2月22日至2017年6月2日设计地点机械楼摘要本文主要讲述了在遵循相似定理基础上自主设计网联智能小车试验平台，并且对试验平台的驱动电机、转向舵机和部分传感器进行标定，为小车控制算法的研究做准备。增量型PID闭环控制小车试验平台进行三个试验：基于图像视觉的车道保持与入弯试验、基于超声波传感器的自主避障试验和十字路口两辆小车通信避让试验。前两个试验主要是对小车智能化的控制研究，第三个主要是对小车网联化的控制研究，通过对小车的运动控制以及小车在试验中的表现间接地研究对实际大车的运动控制。以低成本的小车试验平台替代实际大车做试验，得到能够和大车相匹配的试验数据，为实际大车的网联化，智能化提供参考价值。关键词：网联智能，车道保持，自主避障，小车通信AbstractThis paper mainly introduces the process of designing theexperimental platform of connected smart car on the basis of similarity theorem, and calibrate the drive motor, steering servo and some sensors to prepare the research of the car control algorithms.Theexperimental platform is controlled by incremental PID closed-loop controlalgorithms for three experiments. The three experiments include the keeping lanes and entering the corner experiment based on digital image processing, the automatic obstruction experiment based on ultrasonic sensors and cooperative collision avoidance at crossroads.The autonomous control of the actual cart can be studied by studying the smart car.Replacing the actual cart with the smart car to do the experiments, we can obtain the data matching the actual car. This paper can provide reference value for the actual car in this way.KEY WORDS: connected smart cars, lanes keeping, automatic obstruction, cooperative collision avoidance绪论1.1课题研究背景汽车，对于现在的人们来说，再也不是买不起的奢侈品。汽车，成了普通的代步工具，已经走入人们的生活。生活水平的提高，汽车占有量大幅度增加，据统计，截止2016年末，我国民用汽车保有量已经达到19440万辆，根据德国一家调查机构作出的预测，未来7年内，我国汽车保有量将增长20%左右。大量的汽车在道路上行驶，方便人们出行的同时，也带来了更高的交通事故率。而中国的交通事故发生率在世界各国中居高不下。这其中原因很多，有驾驶员主观因素，比如疲劳驾驶，驾车时注意力不集中等，也有客观因素，比如路面结冰，恶劣的天气等。而为了降低交通事故发生率，自动驾驶的概念应运而生。试想，如果汽车能够自动驾驶，能够根据路况采取正确的动作，解放驾驶员的同时，也能保证驾驶的安全性。其实，自从第一辆汽车被造出来后，自动驾驶这种设想便已经被提出来了。而随着科技的进步，人类知识库的扩充，自动驾驶不再仅仅停留在设想中，逐渐成为了可以实现的目标。国外对于自动驾驶的研究起步较早，且取得了明显的进展。2009年，美国谷歌公司就已经启动了一项名为“无人驾驶汽车”的计划，且到现在已经推出了自动化等级达到四极的第三代自动驾驶汽车的系统。而比较知名的汽车公司，比如丰田、沃尔沃，都相继开发了汽车驾驶辅助控制系统，所谓辅助驾驶，即操控权还是在驾驶员手中，而当汽车判断有驾车危险时，会向驾驶员发出警告，遇到突发状况，汽车自己采取紧急制动等动作，以此来保