【摘 要】
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本文以“恩智浦”杯智能车大赛中光电组的四轮智能车为设计对象,设计其控制系统,实现视觉识别赛道和小车沿着赛道自主巡线运动,论文的主要研究内容如下:1.根据“恩智浦”杯智能车竞赛的比赛规则,为了提高小车在弯道等处运动速度和运动的稳定性,在V-REP环境中建立车体的3D模型,通过仿真降低车体的重心,设定合理重心位置。2.根据比赛规则,选用K66单片机作为CPU,选用MT9V034摄像头作为视觉采集传感器
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本文以“恩智浦”杯智能车大赛中光电组的四轮智能车为设计对象,设计其控制系统,实现视觉识别赛道和小车沿着赛道自主巡线运动,论文的主要研究内容如下:1.根据“恩智浦”杯智能车竞赛的比赛规则,为了提高小车在弯道等处运动速度和运动的稳定性,在V-REP环境中建立车体的3D模型,通过仿真降低车体的重心,设定合理重心位置。2.根据比赛规则,选用K66单片机作为CPU,选用MT9V034摄像头作为视觉采集传感器。同时,设计了方向控制舵机的电压可调电路、运动控制电机的全桥驱动电路,以及传感器接口电路和电源电路等。3.在完成灰度图像去噪和二值化运算处理的基础上,设计了各种赛道轮廓和虚拟中线的算法。同时,针对起跑线、直线、环岛、十字、弯道等赛道,提炼出各赛道的特征元素,依据这些特征元素设计了各赛道的识别算法。4.为了实现小车在各种赛道中不冲出赛道,且尽可能地保持在赛道中线位置,对小车进行了运动建模,并设计了方向舵机控制算法,达到预期目的。5.为了小车在各种赛道中实现高速运动,首先建立了电机数学模型,设计了PID控制算法,在此基础上,针对小车实际情况,设计了积分分离PID和不完全微分PID控制器,仿真和实验结果表明,达到了预期的目标。
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