作者:石家庄铁道大学 马志杰 陈健雄 李宽欣
指导教师:胡立强 高蒙
作品简介
摘要
本文介绍了石家庄铁道大学石铁三队队员们在准的第五届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛电磁组比赛的研究成果。本智能车硬件平台采用MC9S12XS128处理器环境,软件平台为CodeWarrior IDE 开发环境,车模采用大赛组委会统一提供的1:10 的A型车车模。
本智能车系统以MC9S12XS128 微控制器为核心,通过电磁感应线圈检测通有电流为100mA频率为20kHz的导线为导引的模型车的运动位置和运动方向,用光电编码器检测模型车的速度。使用PID 控制算法和bang-bang调节驱动电机的转速和舵机的角度,完成对模型车运动速度和运动方向的闭环控制。为了提高智能车的行驶速度和可靠性,我们使用SD 卡模块、键盘、拨码开关等调试手段,以matlab和labview为辅助,进行了大量软件和硬件的测试。实验结果表明,该系统设计方案可行。
关键字:MC9S12XS128,PID,电磁,bang-bang,SD卡,编码器
第一章 引言
1.1智能车的现状及发展
1.1.1国外智能车辆发展现状
国外发达国家从20世纪70年代开始进行智能车辆的研究,其中美国是世界上研究无人驾驶车辆最早、水平最高的国家之一。早在20世纪80年代,美国就提出自主地面车辆(ALV)计划。美国一些著名大学,如卡耐基梅隆大学、麻省理工学院等都先后于20世纪80年代开始研究无人驾驶车辆。然而,由于技术上的局限和预期目标过于复杂,到20世纪80年代末90年代初,各国才将研究重点逐步转移到问题相对简单的高速公路上的民用车辆的辅助驾驶项目上。
智能车项目在欧洲的发展已经初具成效,并已经成立了统一的合作组织。其中,欧盟的代表性研究项目包括第五框架的CyberCars和CyberMove项目、第六框架的CyberCars-2项目等。
1.1.2国内智能车辆发展现状
我国在无人驾驶汽车的开发方面要比国外稍晚。国防科技大学从20世纪80年代开始进行该项技术研究。1989年,我国首辆智能小车在国防科技大学诞生,它包含了自动驾驶仪、计算机体系结构、视觉及传感器系统、定位定向系统、路径规划及运动控制系统,还有无线电通信、车体结构及配电系统。清华大学计算机系智能技术与系统国家重点实验室研制的THMR—V型智能车,兼有面向高速公路和一般道路的功能。车体采用道奇7座厢式车改装,设计车速高速公路为80km/h,一般道路为20km/h。目前已能够在校园的非结构化道路环境下,进行道路跟踪和避障自主行驶。
智能车辆的研究是多种学科的集成和应用,随着智能车辆优势的逐渐体现,对智能车辆导引技术的研究也不断提出新的课题,这必将促进此方面研究的深入和发展,为智能车辆带来更加广阔的发展前景。