倒退行走式智能车速度控制算法设计本科设计说明
智能小车控制算法课程设计
智能小车控制算法课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解智能小车的基本工作原理，掌握控制算法的基本概念；2. 使学生掌握智能小车运动控制的基本方法，包括速度控制、方向控制等；3. 引导学生了解控制算法在智能小车领域的应用，如PID控制、模糊控制等。
技能目标：1. 培养学生运用编程语言（如Python、C++等）实现智能小车控制算法的能力；2. 提高学生通过实验和调试解决实际问题的能力；3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对智能小车和控制算法的兴趣，培养创新意识和探索精神；2. 引导学生关注科技发展，认识到控制算法在现实生活中的重要性；3. 培养学生严谨、务实的学习态度，养成良好的学习习惯。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论知识与实际操作，培养学生动手能力、编程能力和创新能力。
学生特点：针对高中年级学生，具备一定的物理知识和数学基础，对新鲜事物充满好奇心，具备一定的自学能力和团队合作精神。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，发挥教师引导作用。
通过课程学习，使学生能够独立完成智能小车控制算法的设计与实现，达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 智能小车基本原理及结构：介绍智能小车的主要组成部分，包括驱动电机、传感器、控制器等，分析各部分的功能和相互关系。
教材章节：《自动化技术基础》第二章2. 控制算法原理：讲解PID控制、模糊控制等基本控制算法的原理，探讨其在智能小车控制中的应用。
教材章节：《控制理论及其应用》第三章3. 编程语言及开发环境：学习Python、C++等编程语言，了解智能小车控制算法的编程实现。
教材章节：《Python编程》第一章、《C++编程》第一章4. 智能小车运动控制：分析速度、方向等运动控制方法，结合实际案例进行讲解。
教材章节：《自动化技术基础》第四章5. 实践操作：组织学生进行智能小车控制算法的编程实践，包括控制算法的设计、调试与优化。
倒退行走式智能车速度控制算法设计概要
本科毕业设计（论文）题目：倒退行走式智能车速度控制算法设计学生姓名：肖莎莎学号：09054103专业班级：测控技术与仪器09-1班指导教师：潘浩2013年6月1日倒退行走式智能车速度控制算法设计摘要本文根据飞思卡尔智能车大赛规则，设计了倒退行走式摄像头智能车的速度控制系统，使智能车能够在赛道上稳定运行。
智能车采用飞思卡尔公司的9S12XSMAA单片机为核心控制器，配合有相应的硬件及H桥电机驱动电路，利用光电编码器测速形成一个闭环负反馈速度控制系统。
通过设计及调整智能车的机械结构和硬件电路图，编写控制系统C语言程序，对电机转速和舵机转角分别采用用增量式PID控制算法和位置式PD控制算法，从而实现对智能车的速度控制。
本文还增加了直道加速、弯道减速的速度控制算法，并且采用了上位机与蓝牙相结合的方式对智能车车速进行调试，以寻求最优的PID控制系统参数。
通过测试，智能车最终能以1.8m/s的速度平稳地通过赛道。
关键词:9S12XSMAA；PID控制；电机控制；舵机控制；H桥电机驱动电路Walking backwards smart car speed control algorithmdesignAbstractIn the background of the Freescale Smart Car Competition, for the regressive group car camera design and image processing algorithms are discussed and research. Smart car through the OV7620 camera capture images using edge detection algorithms to identify the black line, with the active edge to strike the track centerline. Invalid filtered centerline of the calculated center of each line bias, and the track of the overall slope, intercept. Based on the deviation and the slope, the completion of the servo motor PD control and PID control, and track type identification, determine the specific control scheme. Upon completion of the mechanical structure of the smart car modification and hardware system design, through actual testing, constantly optimize the speed of rotation of image processing and control algorithms.Keywords：Image processing; Camera sensors; Path recognition; PID control目录第1章引言.......................................................................................... 错误！未定义书签。
双轮自平衡智能车行走伺服控制算法设计报告
自动控制原理课程设计目录一．引言 (4)二．系统模型的建立 (4)三．系统控制的优化 (9)3.1 PID调节参数的优化 (9)3.2 积分分离PID的应用 (13)四，结语 (16)双轮自平衡智能车行走伺服控制算法摘要：全国第八届“飞思卡尔”智能汽车大赛已经结束。
光电组使用大赛提供的D车模，双轮站立前进，相对于以前的四轮车，双轮车的控制复杂度大大增加。
行走过程中会遇到各种干扰，经过多次的实验，已经找到了一套能够控制双轮车的方法。
双轮机器人已经广泛用于城市作战，排爆，反恐，消防以及空间消防等领域。
实验使用单片机控制双电机的转速,达到了预期的效果。
关键词:自平衡;智能;控制算法Motion Servo Control Algorithm for DualWheel Intelligent CarAbstract: The 8th freescale cup national Intelligent Car competition of has been end.The led team must used D car which has only 2tires.It is more difficult to control prefer to control A car which has 4tires.There is much interference on the track. A two-wheeled robots have been widely used in urban warfare, eod, counter-terrorism, fire control and space fire control and other fields。
We has searched a good ways to control it.We used MCU to control the speed of motors and get our gates.Key Words: balance by self; intelligent; control algorithm一．引言双轮自平衡车是智能汽车中一个重要的组成部分。
自动往返电动小汽车设计
自动往返电动小汽车余密刘勇尹佳喜华中科技大学电工电子创新中心（武汉430074）摘要：本设计以凌阳16位单片机SPCE061A为核心，通过高灵敏度红外光电传感器检测路面上的黑线，并进行计数，从而控制不同路段的速度，以红外对管检测车轮转动周数，根据车轮周长计算出速度及小车行驶路程。
单片机对高灵敏度红外光电传感器检测得到的路面信息进行处理后产生PWM输出，从而控制小车前轮与后轮电机转速，也就控制了小车的速度。
到达终点后，电机端电压反向，则小车行驶方向反向，小车由原路倒退返回。
红外对管检测到的小车车速及行驶路程信息经单片机计算处理后由液晶显示。
关键字：PWM 光电传感器检测调速一方案论证与选择1 电机调速模块电机调速主要是控制小车的速度与行驶方向。
通过对前轮电机转速的控制可控制小车的行驶方向，对小车的行驶速度的控制通过对其后轮转速的控制实现。
此模块为本设计的核心部分。
（1）电机调速方案方案一：电枢回路串电阻调速。
如II-1-1所示，通过单片机控制继电器，这样可以控制接入电枢回路电阻的大小，从而实现串电阻调速。
此方案只能分级调速，而且，串入电阻造成能量损耗，而本设计采用电池供电，显然，需要节能的调速系统，故此方案不能达到要求。
图III-1-1 电机电枢回路串电阻调速电路图方案二：电枢回路串电感调速。
原理图与方案一相同，将电阻换为电感，这样可以减小能耗，但由于电感消耗无功功率，造成电源污染，故不能采用此方案。
方案三：采用弱磁调速，即改变电机气隙磁通。
此方案可以连续调速，而且，能耗小，可由额定转速向高速方向调节，也可由额定转速向低速方向调节。
但由于小车电机不为他励直流电机，故很难改变磁通大小，方案难以实现。
方案四：采用改变端电压调速。
根据直流电机机械特性方程n=U a/k eФ+(R a+R j)T/k e k TФ2=n0-βT Tn——电机转速；n0——电机空载转速；k e、k T——电机结构参数所确定的电机电势常数、转矩常数；Ф——气隙磁通；U a——电动机电枢电压；R a、R j——电机电枢电阻及串入电阻；T——负载转矩；βT——机械特性曲线斜率；由上述直流电动机机械特性知，改变电枢端电压，可以连续改变电动机转速。
智能车控制算法
智能车转角与速度控制算法1.检测黑线中点Center：设黑、白点两个计数数组black、white，从第一个白点开始，检测到一个白点，白点计数器就加1，检测到第一个黑点，黑点计数器就加1，并且白点计数器停止，以此类推扫描每一行；黑线中点=白点个数+（黑点的个数/2）2.判断弯直道：找出黑线的平均位置avg (以每10行或者20…作为参照，行数待定)算出相对位移之和(每一行黑线中点与黑线平均位置距离的绝对值之和)然后用Curve的大小来确定是否弯直道（Curve的阀值待定）。
3.控制速度：根据弯度的大小控制速度大小。
//*****************************弯度检测函数*******************************// Curvecontrol (){int black[N]; //黑点计数器int white[N]; //白点计数器int center[N]; //黑线中点位置int avg; //黑线中点平均位置int curve； //N行的相对位移之和if(白点) ++white[N]; //判断黑白点的个数else ++black[N];center[N]=white[N]+black[N]/2; //每一行的黑线中点avg=(center[1]+center[2]+...+center[N])/N; //求出黑线中点的平均位置curve=(|avg-center[1]|+|avg-center[2]|+...+|avg-center[N]|)/N //求出N行的相对位移之和return curve; //返回弯度大小}//*****************************舵舱转角控制函数******************************////****黑线轨迹会指引小车的行驶方向，所以向左还是向右是由黑线决定的。
********// //****设0为小车正向行驶，-10为向左的最大转角，+10为向右的最大转角。
自动往返小车设计
题目自动往返小车设计目录自动往返小车设计一、方案的选择与论证根据题目要求，系统可以划分为几个基本模块，如图 1所示。
图 1对各模块的实现，分别有以下一些不同的设计方案:1. 电动机驱动调速模块方案一:采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压，从而达到调速的目的。
但是电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格比较昂贵。
更主要的问题在于一般电动机的电阻很小，但电流很大;分压不仅会降低效率，而且实现很困难。
方案二:采用继电器对电动机的开或关进行控制，通过开关的切换对小车的速度进行调整。
这个方案的优点是电路较为简单，缺点是继电器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。
方案三:采用由达林顿管组成的H型PWM电路。
用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电动机转速。
这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高;H型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制;电子开关的速度很快，稳定性也极强，是一种广泛采用的PWM调速技术。
基于上述理论分析，拟选择方案三。
2. 路面黑线探测模块探测路面黑线的大致原理是:光线照射到路面并反射，由于黑线和白纸的反射系数不同，可根据接收到的反射光强弱判断是否到达黑线。
方案一:可见光发光二极管与光敏二极管组成的发射-接收电路。
这种方案的缺点在于其他环境光源会对光敏二极管的工作产生很大干扰，一旦外界光亮条件改变，很可能造成误判和漏判;虽然采取超高亮发光管可以降低一定的干扰，但这又将增加额外的功率损耗。
方案二:不调制的反射式红外发射-接收器。
由于采用红外管代替普通可见光管，可以降低环境光源干扰;但如果直接用直流电压对管子进行供电，限于管子的平均功率要求，工作电流只能在1OM左右，仍然容易受到干扰。
方案三:脉冲调制的反射式红外发射-接收器。
考虑到环境光干扰主要是直流分量，如果采用带有交流分量的调制信号，则可大幅度减少外界干扰;另外，红外发射管的最大工作电流取决于平均电流，如果使用占空比小的调制信号，在平均电流不变的情况下，瞬时电流可以很大(50-100mA)，这样也大大提高了信噪比。
智能车控制算法
智能车转角与速度控制算法1.检测黑线中点Center ：设黑、白点两个计数数组black 、white ，从第一个白点开始，检测到一个白点，白点计数器就加1，检测到第一个黑点，黑点计数器就加1，并且白点计数器停止，以此类推扫描每一行；黑线中点=白点个数+ （黑点的个数/2）2. 判断弯直道:找出黑线的平均位置 avg （以每10行或者20…作为参照，行数待定）算出相对位移之和（每一行黑线中点与黑线平均位置距离的绝对值之和 ）Curve = |Center[N]- avg|然后用Curve 的大小来确定是否弯直道（Curve 的阀值待定）3. 控制速度：根据弯度的大小控制速度大小。
Curvec on trol () {int black[N];//***************************** 弯度检测函数 *******************************// //黑点计数器int white[N];int cen ter[N];int avg;int curve ;if(白点)++white[N];else ++black[N];center[N]=white[N]+black[N]/2;占八、、//白点计数器//黑线中点位置//黑线中点平均位置//N行的相对位移之和//判断黑白点的个数//每一行的黑线中avg=(ce nter[1]+ce nter[2]+...+center[N])/N;//求出黑线中点的平均位置curve=(|avg _cen ter[1]|+|avg-ce nter[2]|+...+|avg _center[N]|)/N的相对位移之和//求出N行return curve;}//返回弯度大小//****黑线轨迹会指引小车的行驶方向，所以向左还是向右是由黑线决定的。
********〃//****设0为小车正向行驶，-10为向左的最大转角，+10为向右的最大转角。
大学智能小车课程设计
大学智能小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握智能小车的基本组成、工作原理及各部分功能；2. 学习并理解智能小车编程所需的基础知识，如传感器数据处理、控制算法等；3. 了解智能小车在现实生活中的应用场景及其发展前景。
技能目标：1. 能够独立完成智能小车的组装和调试；2. 学会使用相关编程软件，编写简单的控制程序，实现对智能小车的控制；3. 培养动手实践能力、团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对智能小车及机器人技术的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生勇于尝试、不断探索的精神，增强自信心；3. 培养学生关注科技发展，认识到智能小车在现实生活中的重要意义，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论知识与实际操作相结合，培养学生动手实践能力和创新能力。
学生特点：大学年级学生已具备一定的理论基础和动手能力，对新技术有较高的兴趣和求知欲。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调实践操作，引导学生主动参与，培养实际操作能力和团队协作能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习，使学生具备智能小车相关领域的基本知识和技能，为未来进一步学习和研究打下基础。
二、教学内容1. 智能小车概述：介绍智能小车的基本概念、发展历程、应用领域及发展趋势。
- 教材章节：第一章 智能小车概述- 内容安排：1课时2. 智能小车硬件组成：讲解智能小车的各部分硬件，如电机、传感器、控制器等。
- 教材章节：第二章 智能小车硬件组成- 内容安排：2课时3. 智能小车编程基础：学习编程语言、传感器数据处理、控制算法等基础知识。
- 教材章节：第三章 智能小车编程基础- 内容安排：4课时4. 智能小车组装与调试：指导学生动手组装智能小车，并进行调试。
- 教材章节：第四章 智能小车组装与调试- 内容安排：3课时5. 智能小车控制程序编写：教授如何使用编程软件，编写简单的控制程序。
智能小车详细设计方案及说明书
2.1
根据设计要求，我们的自动避障小车主要由六个模块构成：车体框架、电源及稳压模块、主控模块、探测模块、电机驱动模块组成。 各模块分述如图2-1。
图2-1智能小车总体框图
2.2
在设计车体框架时，我们有两套起始方案，自己设计画出小车的模型和直接购买玩具电动车改装。
现智能小车发展很快,从智能玩具到其它各行业都有实质成果.其基本可实现循迹,避障,检测贴片,寻光入库,避崖等基本功能,现在大学电子设计大赛智能小车又在向声控系统发展.比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列，我此次的设计主要实现循迹避障通信及遥控功能。
2方案设计与论证
根据题目的要求，确定如下方案：首先设计出小车的基本模形以及传动方案，并在车上加装光电检测器，实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。
方案2：用光敏电阻组成光敏探测器。
光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。但是这种方案受光照影响很大，不能够稳定的工作。因此我们考虑其他更加稳定的方案。
该智能小车可以作为机器人的典型代表.它可以分为三大组成部分:传感器检测部分,执行部分,cpu.机器人要实现自动避障功能,还可以扩展循迹等功能,感知导引线和障碍物.可以实现小车自动识别路线,选择正确的行进路线,并检测到障碍物自动躲避.考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当.智能小车的执行部分,是由直流电机来充当的,主要控制小车的行进方向和速度.单片机驱动直流电机一般有两种方案:第一,勿需占用单片机资源,直接选择有pwm功能的单片机,这样可以实现精确调速;第二,可以由软件模拟pwm输出调制,需要占用单片机资源,难以精确调速,但单片机型号的选择余地较大.考虑到实际情况, cpu使用AT89c52单片机,配合软件编程实现.
基于STM32的智能循迹往返小车设计
基于STM32的智能循迹往返小车设计关键字：循迹小车反射式红外传感器PWM STM32F103直流电机图为：STM32物联网智能控制云应用板摘要：本设计针对智能交通系统，采用STM32F103作为主控芯片，辅以路面检测模块、显示模块等外围器件，构成了一个完整的车载控制系统，能够在直线方向上完成调速、急刹车、停车、倒车返回等各种运动形式，并且可以自动记录、显示一次往返时间和行驶距离，同时用蜂鸣器提示返回到了起点。
另外，经过MATLAB仿真后，成功地实现了从最高速降至低速的平稳调速。
关键词：循迹小车；反射式红外传感器；PWM；STM32F103；直流电机智能车辆作为智能交通系统的关键技术之一，是许多高新技术综合集成的载体。
它体现了车辆工程、人工智能、自动控制及计算机技术于一体的综合技术，是未来汽车发展的趋势。
本文提出了一个基于STM32F103芯片为控制核心，附以红外传感器采集外界信息和检测障碍物的智能小车系统设计方案。
充分利用该芯片高速运算、处理能力，来实现小车自动识别路线按迹行走、躲避障碍物，并且通过LCD显示器实时显示小车运动参数，使用芯片自带的PWM输出功能，步进调节占空比来调节电机的转速。
通过模糊控制和PWM脉宽调制技术的结合，提高了对车位置控制精度。
1系统硬件电路设计根据题目中的设计要求，本系统主要由主控单片机模块、电源模块、电机驱动模块、黑线检测模块、液晶显示模块以及电源模块构成。
本系统的方框图如图1所示。
1．1主控单片机模块控制器主要用于控制电机的运动，黑线的检测以及相关信息的显示。
本设计采用STM32作为控制器，其性能优良，移植性好，提高了对直流电机的控制效率，并对控制系统进行模块化设计，有利于智能小车的功能扩展和升级。
本系统的核心控制板是STM32F103的最小系统，它由电源电路、实时时钟、系统时钟电路、JTAG接口电路、复位电路、用户LED和按键电路、串口电路等组成。
本小车由于需要倒车，为了倒车的准确性在小车的前后两端分别安装了两个红外传感器，小车前端两个红外传感器检测的到的信号输入单片机GPIOB12、GPIOB13，而后端两个红外传感器检测的到的信号输入单片机GPIOB12、GPIOB13，单机片经处理后通过GPIOE3-GPIOE6驱动电路控制直流电机的转向；显示模块以24寸tft为核心，对记录的结果进行显示。
智能电动往返小车完整版论文
摘要本自动往返电动小车可以实现在一段特定赛道上往返行驶，在特定路段限速通过，并且测量行驶时间和路程的功能。
设计以改装的玩具小车为基本车架，以单片机AT89S52为控制中心，利用RPR220光电对管扫描赛道上区分路段的黑线，还通过该种光电对管计算小车车轮转过圈数，由此算出小车驶过路程。
另外，系统运用L298N驱动小车的直流电机，并且可以在LCD1602上显示小车往返时间和路程。
关键词：自动往返小车限速AT89S52 RPR220 L298NAbstractThis automatic go-return toy car hold a series of functions, those are go-and-returning on a skeptical track, running in a limit speed on a certain length, and recording the distance as well as time. The design is structurally based on a re-equipped toy car. AT89S52 is used as the control center. PRP220 is used to scan the black lines and to count how many rounds the wheel runs, by which way we get the distance the toy car passes.. What’s more, L298N is used to motivate the DC electric machinery. The system puts the time and the distance on LCD1602.Keyword: automatic go-return toy car, limit speed, AT89S52, RPR220,L298N目录1、设计任务 (3)1.1基本要求 (3)1.2发挥部分 (3)2、方案论证与选择 (3)2.1、系统总体框图 (3)2.2、各模块硬件选择 (4)2.2.1、控制模块 (4)2.2.2、外部传感器模块 (4)2.2.3、电机及其驱动模块 (5)2.2.4、电源模块 (5)2.2.5、按键模块 (5)2.2.6、显示模块 (5)3、系统硬件原理与实现 (5)3.1、系统总体电路图 (5)3.2、系统各模块设计介绍 (6)3.2.1、单片机控制模块 (6)3.2.2、外部传感器模块 (7)3.2.3、电机驱动模块 (7)3.2.4、电源模块 (8)3.2.5、按键模块 (8)3.2.6、LCD液晶显示模块 (9)4、系统软件框图 (9)5、设计数据测量 (11)参考文献 (12)1、设计任务设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。
毕业论文：智能避障小车之欧阳学创编
摘要避障是智能小车应具备的基本功能之一, 以P89C51RA芯片为核心,采集前方障碍信息并对智能小车进行控制,选用红外避障传感器检测智能小车前方的障碍物,设计了智能小车的自动避障系统,并阐述其工作原理。
该系统设计简单、成本低、实时性好,在室内环境中取得了预期的实验结果,使智能小车无碰撞到达目的地。
关键词：P89C51RA，智能，红外避障传感器AbstractThe obstacle avoidance is one of the main functions that an independently intelligent carriage should be provided. Use the P89C51RA as a key component, collecting the environmental information and controlling the intelligent carriage, a kind of obstacle avoidance system of intelligent carriage is designed. In this system, infrared obstacle avoidance sensors are used to detect thebarries,which are front of distance between the intelligent carriage and the barriers. The system's design is simple, and has lower cost and better real time features. And at the same time, this system has obtained anticipated experimental results in the indoor environment. That is: the intelligent carriage can arrive at the destination without any collision.Keywords: P89C51RA; intelligent; infrared obstacle avoidance sensors目录第一章绪论1.1 小车避障系统设计的意义自第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。
基于Arduino单片机的智能小车设计学士学位论文
毕业设计毕业设计题目：基于Arduino单片机的智能小车设计毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名：日期：毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。
有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。
学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。
保密的论文（设计）在解密后适用本规定。
作者签名：指导教师签名：日期：日期：注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它中文摘要智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，是智能交通系统的一个重要组成部分。
智能小车循迹设计方案
智能小车循迹设计方案智能小车循迹设计方案智能小车循迹是指通过对循迹线路的感知和判断，自动调整车辆行驶的轨迹，实现自动化导航的功能。
下面是一个智能小车循迹设计方案的简要介绍。
硬件设计方案：1. 传感器选择：将红外传感器作为循迹小车的传感器，红外传感器具有较高的探测精度和稳定性，在光线变化时也能稳定工作。
2. 微控制器选择：选择一款性能出色、功能强大的微控制器，如Arduino、Raspberry Pi等，作为智能小车的控制中心，负责循迹算法的实现和控制指令的下发。
3. 电机控制：选用直流电机作为小车的驱动源，通过PWM方式控制电机的转速和方向，使小车能够实现前进、后退和转弯等动作。
4. 电源选择：选择适宜的电源供电，保证小车能够长时间稳定工作，同时考虑到重量和体积的限制。
软件设计方案：1. 循迹算法：编写适用于红外传感器的循迹算法，通过传感器感知循迹线路的变化，根据相应的判断逻辑，控制车轮的转动方向，使小车保持在循迹线上行驶。
2. 硬件控制：驱动电机实现小车的移动，通过控制电机的转速和方向，使小车顺利前进、后退和转弯。
3. 用户交互：通过编写用户交互界面，实现对小车循迹功能的设置和控制，方便用户进行配置和操作。
4. 循迹环境优化：通过对循迹环境进行优化，如对循迹线进行加密处理、使用特殊材料制作循迹线等，提高循迹的准确性和稳定性。
5. 故障处理：对于传感器故障、电机故障等情况，做好相应的异常处理，提高小车的稳定性和可靠性。
总结：智能小车循迹设计方案包括硬件部分和软件部分，硬件部分主要包括传感器、微控制器、电机控制和电源选择等；软件部分主要包括循迹算法、硬件控制、用户交互、循迹环境优化和故障处理等。
通过精心设计和实施，可以实现小车循迹的自动导航功能。
智能循迹小车的设计实现
智能循迹小车的设计与实现(北京邮电大学，北京市100876)摘要：本实验通过设计焊接电路板然后利用单片机编程并控制基本电路实现一个自动循迹行走的机器人。
机器人能够自动按指定路线运行，并且实现灵活前进、转弯、倒退、停车等功能，另外还可以自动记录和显示时间、里程和速度等信息。
关键词：智能车；单片机；C语言编程；集成电路；自动控制中图分类号：O0213 文献标识码：AIntelligent tracking car design and implementation(BUPT,BeiJing 100876,China)Abstract: In this study, the welding circuit board design and control using microcontroller programming and basic circuit to implement an auto tracking walking robots. Robot can automatically run at a specified route, and flexible forward, turn, reverse, parking and other functions, also can automatically record and display time, distance and speed information.Keywords: intelligent car; SCM; C programming language; IC; Automatic Control随着单片机等微型计算机的发展，智能控制技术不仅相应地开拓出了更为广阔的发展空间并且越来越被大量重视利用起来。
本实验为智能控制的一个简单基础的应用，让我们提前认识感受一下智能控制的奇妙之处，同时动手DIY自己的程序，控制自己焊接好的小车顺畅的通过预先画好的赛道。
智能制造-工业机器人设计自动往返小车设计说明书 精品
工业机器人设计（论文）题目：自动往返小车姓名：学号：班级：平顶山工业职业技术学院年月日目录第1章电动小车的改进方案 (1)1.1设计思想来源 (1)1.2改进方案 (1)第2章自动往返小车的结构设计 (3)第3章制作准备 (4)3.1工具准备 (4)3.2材料准备 (4)第4章制作自动往返小车 (5)4.1 制作小车底板 (5)4.2 安装直流电机 (5)4.3 焊接与安装电源 (6)4.4 制作与安装活塞式开关 (6)4.5 组合安装 (7)第5章自动往返小车的调试 (8)5.1 小车行驶时的噪声很大 (8)5.2 小车的活塞式开关反应不灵敏 (8)5.3 小车的触点不能接触并保持 (9)....................................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章电动小车的改进方案1.1设计思想来源现实中有很多电机驱动的玩具小车接通电源后只能快速向前运行，当期遇到障碍物时却不能回倒，进行反向运行。
因此若想让小车能够在撞到前方障碍物时能够返回，必须对其控制系统进行改进。
1.2改进方案电机驱动小车改进前是利用单相开关控制3V直流电源的通断，进而控制小车电机的回转运动。
小车基本的改造可以分为四大部分，即马达的改造、车体的改造、控制系统的改造和电池的使用改造。
（1）马达是小车的核心部分，好比汽车的发动机，因此，马达性能的高低，基本上决定了小车的行驶速度，所以要提升玩具小车的速度，首先就应该从选配高性能的马达开始。
（2）速度提升了，自然车身的强度也要跟上，不然小车的配置可能无法承受高速度带给车身的强大撞击力。
（3）控制系统则是小车运动方向和速度改变的指挥中心。
（4）马达高性能的发挥依赖于能提供充足电力的电池，所以选择高性能的电池也是重要考虑点之一。
在自动往返小车改进方案中，我们主要是改变了小车的电源接线控制方式，改进后是利用活塞式碰撞（行程）开关改变直流电机所接电源的极性，进而改变直流电机的旋转方向，实现小车的自动往返运动。
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.本科毕业设计（论文）题目：倒退行走式智能车速度控制算法设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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作者签名：日期：学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日倒退行走式智能车速度控制算法设计摘要本文根据飞思卡尔智能车大赛规则，设计了倒退行走式摄像头智能车的速度控制系统，使智能车能够在赛道上稳定运行。
智能车采用飞思卡尔公司的9S12XSMAA单片机为核心控制器，配合有相应的硬件及H桥电机驱动电路，利用光电编码器测速形成一个闭环负反馈速度控制系统。
通过设计及调整智能车的机械结构和硬件电路图，编写控制系统C语言程序，对电机转速和舵机转角分别采用用增量式PID控制算法和位置式PD控制算法，从而实现对智能车的速度控制。
本文还增加了直道加速、弯道减速的速度控制算法，并且采用了上位机与蓝牙相结合的方式对智能车车速进行调试，以寻求最优的PID控制系统参数。
通过测试，智能车最终能以1.8m/s的速度平稳地通过赛道。
关键词: 9S12XSMAA；PID控制；电机控制；舵机控制；H桥电机驱动电路Walking backwards smart car speed control algorithmdesignAbstractIn the background of the Freescale Smart Car Competition, for the regressive group car camera design and image processing algorithms are discussed and research. Smart car through the OV7620 camera capture images using edge detection algorithms to identify the black line, with the active edge to strike the track centerline. Invalid filtered centerline of the calculated center of each line bias, and the track of the overall slope, intercept. Based on the deviation and the slope, the completion of the servo motor PD control and PID control, and track type identification, determine the specific control scheme. Upon completion of the mechanical structure of the smart car modification and hardware system design, through actual testing, constantly optimize the speed of rotation of image processing and control algorithms.Keywords：Image processing; Camera sensors; Path recognition; PID control目录第1章引言 (1)1.1 飞思卡尔智能车的背景 (1)1.2 整体思路和总体介绍 (1)第2章车模系统机械设计 (2)2.1 差速器 (2)2.2 车轮定位 (3)2.3 舵机的安装 (6)第3章智能车硬件电路设计 (7)3.1 9S12XSMAA最小系统 (8)3.2 电源管理模块 (9)3.2.1 12V稳压电路 (10)3.2.2 TPS7350Q稳压电路 (12)3.2.3 LM2940稳压电路 (13)3.3 电机驱动模块 (13)3.4 速度反馈模块 (15)第4章智能车速度控制软件设计 (17)4.1 速度控制整体程序框架 (17)4.2 编译开发环境 (17)4.3 控制策略 (18)4.3.1 经典PID控制介绍 (19)4.3.2 位置式PID算法 (20)4.3.3 增量式PID算法 (20)4.3.4 控制器参数整定 (21)4.4 智能车的速度控制 (21)4.5 智能车的转向控制 (22)第5章系统调试 (24)5.1 整体性能分析调试 (24)5.2 单纯PID控制性能分析 (26)第6章结论 (31)致 (33)参考文献 (34)附录 (35)第1章引言1.1 飞思卡尔智能车的背景随着现代科技的发展，汽车的数量越来越多，由此引发的汽车拥堵、车祸等一系列安全问题引起人们的重视。
人们对汽车的智能化有了越来越高的要求，汽车生产商也推出越来越智能化的汽车来满足各种各样的市场要求。
汽车的电子化已成为行业发展的必然趋势，它包括了汽车电子控制装置，通过电子装置控制汽车发动机、车身、动力转向系统以及制动防抱死等。
汽车电子的迅速发展必将满足人们逐步增长的对于安全、节能、环保以及智能化和信息化的需求。
“飞思卡尔杯”智能汽车是以自动导航技术、汽车电子技术为背景，涉及自动控制、计算机、机械等多个学科。
采用飞思卡尔公司16位单片机9S12XSMAA作为核心控制器，控制系统包括传感器信号采集处理、电机驱动、转向舵机控制以及控制算法软件开发等。
摄像头组智能车是搭建基于视觉导航的智能汽车系统，通过摄像头对赛道图像的有效采集，然后再利用控制器进一步进行处理信息，作出相应的决策，控制小车寻迹。
黑白边沿这种视觉寻迹系统以其灵活、信息量大等优势成为了未来的寻迹发展方向，在将来智能汽车电子应用上有非常广大的发展空间。
1.2 整体思路和总体介绍本文分章节介绍了智能车系统用于速度控制的各个模块，包括智能车机械结构的设计及调整、智能车系统架构及其硬件设计、智能车速度控制软件设计方案和系统调试。
本智能车采用飞思卡尔公司的9S12XSMAA单片机为核心控制器，配合有相应的硬件及驱动电路，组成一个自动控制系统，由摄像头传感器、信息处理、控制算法和执行机构组成。
“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛赛道用专用的白色KT基板制作，赛道两边有黑线。
赛道分为直道、小S虚线弯道、路障区、十字路口、上坡与下坡道路等，在控制算法上，采用位置式PD和增量式PID控制舵机和电机，窗口算法采集处理跑道，控制转速和转向，实现智能车直道加速、路障区和下坡路道减速等速率变化控制。
第2章车模系统机械设计模型车的机械机构和组装形式是整个模型车身的基础，机械结构的好坏对智能车的运行速度有直接的影响。
经过大量的实验经验可以看出，机械结构决定了智能车的上限速度，而软件算法的优化则是使车速不断接近这个上线速度，软件算法只有在精细的机械结构上才能够更好的提高智能车的整体性能。
2.1 差速器差速器处于传动轴与左右半轴的交汇点，从变速箱输出的动力在这里被分配到左右两个半轴。
汽车在直线行驶时左右两个驱动轮的转速是相同的，由于在转弯时两边车轮的行驶距离不相等，因此两边车轮的转速也不相等。
差速器的作用就在于允许左右两边的驱动轮以不同的转速运行。
图2-1车辆直线行驶差速器状态智能车直线行驶的时候左右两边驱动轮受到的阻力大致相同，发动机输出的动力首先传送到差速器壳体上使差速器的壳体开始转动，然后把动力从壳体传递到左右半轴上，由于两边车轮受到的阻力相同，因此差速器壳体的行星齿轮跟着壳体公转时不会产生自转，两个行星齿轮咬合这两个半轴齿轮以相同的速度转动，这样智能车就能直线行驶。
[1]图2-2 一侧车轮遇到阻力差速器壳体通过齿轮和输出轴相连，在传动轴转速不变情况下差速器壳体的转速也不变，假设智能车现在向左转，左侧的车轮行驶的距离短，左侧驱动轮会受到更大的阻力。
因此左侧半轴齿轮的转速会比差速器壳体的转速小，行星齿轮带动左侧半轴会更费力，这时行星齿轮会产生自转，把更多的扭矩传递到右侧齿轮半轴上。
行星齿轮的公转加自身的自转将导致右侧半轴齿轮会在差速器壳体转速的基础上增速，因此右侧车轮比左侧车轮转得快，从而实现智能车顺利通过左弯道。
2.2 车轮定位智能车在正常行驶过程中，为了使汽车直线行驶稳定，转向轻便，转向后能自动回正，减少轮胎和转向系零件的磨损等，在转向轮、转向节和前轴之间形成一定的相对安装位置，叫这轮定位，其主要参数有：前轮前束、前轮外倾、后轮外倾。
（1）前轮前束图2-3 前轮约束示意图前轮前束是指两轮后边缘距离A与前边缘距离R之差。
图2-4 前轮前束Toe角度（束角）是描述从车的正上方看，车轮的前段和车辆纵线的夹角。
车轮前端向倾（八字），称为Toe_in；车轮前轮向外倾（外八字），称为Toe_out。
当车轮有了外倾角后，在滚动时就类似于圆锥滚动，从而导致两侧车轮向外滚开。
由于转向横拉杆和车桥的约束使车轮不可能向外滚开，车轮将在地面上出现滚边向滑移的现象，从而增加了轮胎的磨损。
在安装车轮时，可以使两轮的前边缘距离R小雨后边缘距离A，从而使轮胎滚动时的偏斜方向抵消，轮胎外侧磨损的现象将会减少。
[2] Toe角度的大小会影响智能车的转向反应速度和直道行驶的稳定性。