论文题目: 智能小车运动控制系统的研究与实现
论文类型: 硕士论文
论文专业: 测试计量技术与仪器
作者: 陈懂
导师: 刘璟
关键词: 智能小车,轮式机器人,导航,多传感器数据融合,模糊控制
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 智能小车,也称轮式机器人,是移动机器人中的一种。本文对智能小车的硬件系统、导航控制以及多传感器数据融合等相关技术进行了研究,设计实现了一个基于TMS320F2812处理器的智能小车运动控制硬件电路,详细介绍了利用模糊逻辑推理方法实现智能小车的导航及多传感器数据融合,并给出仿真结果。本文首先概要介绍了与智能小车相关的机器人领域以及智能车辆领域的研究现状,对智能小车运动控制系统的基本技术作了系统的介绍,给出了以遥控小车为物理平台的智能小车的概要设计。详细介绍了智能小车运动控制系统的硬件电路的设计与实现。智能小车选择TMS320F2812作为核心处理器,利用其高速的处理能力(时钟频率高达150M)和芯片内部集成的丰富的外设接口资源,如12位的ADC(模数转换器)、1个SPI(串行外设接口)、2个SCI(串行通信接口)、1个符合CAN2.0B标准的CAN控制器模块以及128k的Flash等。基于TMS320F2812的智能小车控制器能够接收各种传感器信号,并能实时响应各种外设事件,为智能小车提供一个功能强大并具有一定扩展性的硬件平台。重点就智能小车的导航控制进行了研究。针对智能小车运动控制系统的非线性和外界环境的不确定性,利用模糊逻辑推理的方法,允许知识边界的不确定性,模拟人类的处理过程来实现智能小车的导航控制。基于MATLAB的仿真结果表明模糊逻辑推理方法在智能小车的导航控制中具有很好的效果。多传感器数据融合结构和方法也是本文的一个研究重点。结合智能小车的传感系统,提出混合式多传感器数据融合结构。详细介绍了基于模糊理论的分布式一致性数据融合方法,并通过一个简单的目标识别任务的仿真实验,来说明这种方法的有效性。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景
1.2 课题在理论和实际应用方面的价值
1.3 主要研究内容
第二章 智能小车研究现状
2.1 移动机器人的发展
2.1.1 国外移动机器人的发展
2.1.2 国内移动机器人的发展
2.2 智能车辆的研究
2.2.1 国外智能车辆的研究
2.2.2 国内智能车辆的研究
第三章 智能小车的关键技术
3.1 机械结构
3.2 多传感器系统与数据融合
3.3 定位与导航
3.4 智能技术
第四章 智能小车硬件系统
4.1 总体设计
4.2 轮式小车
4.3 处理器
4.3.1 常用处理器及其特点
4.3.2 处理器的选择
4.4 传感器
4.4.1 位置传感器
4.4.2 加速度传感器
4.4.3 红外传感器
4.4.4 超声传感器
4.4.5 视觉系统
4.5 控制器
4.5.1 电源与接地
4.5.2 存储器
4.5.3 模数转换
4.5.4 脉宽调制与捕获
4.5.5 数据通信
第五章 导航控制
5.1 模糊控制系统
5.1.1 模糊控制需要什么
5.1.2 清晰值与模糊值
5.1.3 模糊集合：隶属度与真值度
5.1.4 模糊化
5.1.5 模糊推理规则库
5.1.6 清晰化
5.2 模糊逻辑在智能小车导航中的应用
5.2.1 定义模糊导航控制集合
5.2.2 模糊导航推理规则库的建立
5.2.3 模糊推理控制器
5.2.4 仿真说明
第六章 多传感器数据融合
6.1 多传感器数据融合的基本原理
6.1.1 多传感器数据融合的定义
6.1.2 多传感器数据融合的层次结构
6.1.3 多传感器数据融合的基本方法
6.2 智能小车的多传感器数据融合
6.2.1 智能小车多传感器的融合结构
6.2.2 基于模糊理论的分布式一致性数据融合
结论
致谢
参考文献
附录I 智能小车控制器原理图
附录II 智能小车控制器电路板
作者在学期间发表的论文
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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