智能巡线小车的多模式速度控制系统
智能车巡线控制系统[实用新型专利]
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专利名称：智能车巡线控制系统专利类型：实用新型专利
发明人：周美丽,李鹏,林东
申请号：CN201721880236.4申请日：20171228
公开号：CN207731156U
公开日：
20180814
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：智能车巡线控制系统，包括载流导线轨，车体底部设置有两组线圈，两组线圈的位置关于载流导线轨对称；车体上设置有电压传感器一和电压传感器二，电压传感器一和电压传感器二分别连接两组线圈，电压传感器一和电压传感器二的信号输出端分别连接单片机控制模块；速度检测模块连接单片机控制模块；单片机控制模块连接舵机控制模块和电机驱动模块；单片机控制模块电力输入端连接电源模块的电力输出端；使用时，通过采集两组线圈在载流导线轨中产生的感应电动势，判断是否沿直线运用，控制车体重新回到直线轨道上沿直导线行驶；本实用新型具有，具有智能化控制，结构简单的有点。
申请人：延安大学
地址：716000 陕西省延安市圣地路580号
国籍：CN
代理机构：西安智大知识产权代理事务所
代理人：何会侠
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智能小车速度测量控制系统设计
智能小车速度测量控制系统设计1.引言在现代工业和交通领域，智能小车被广泛应用于自动化物流、智能仓储以及移动机器人等场景。
为了保证智能小车的正常运行和安全性，速度测量和控制是至关重要的一环。
本文将重点介绍智能小车速度测量控制系统的设计原则和实现方法。
2.设计原则2.1精度和稳定性智能小车速度的精确测量和控制是保证小车运行安全和稳定的基础。
因此，在设计速度测量控制系统时，应优先考虑精度和稳定性的要求。
为了提高精度，可以采用高精度的传感器来测量小车的实时速度；为了提高稳定性，可以采用滤波算法对速度信号进行平滑处理。
2.2实时性和响应性智能小车的速度测量和控制必须具备良好的实时性和响应性。
实时性是指系统能够及时获得小车的速度信息，响应性是指系统能够迅速对速度变化作出调整。
在设计时，可以采用高频率的采样和控制周期来提高实时性和响应性。
2.3可扩展性和灵活性智能小车的需求和环境可能发生变化，因此，速度测量控制系统必须具备良好的可扩展性和灵活性。
可扩展性是指系统能够方便地扩展和添加新的功能；灵活性是指系统能够适应不同的小车和场景。
在设计时，可以采用模块化和接口化的设计方法，并使用可编程的控制器，以便系统可以方便地进行功能升级和扩展。
3.系统组成3.1速度传感器智能小车的速度测量需要使用速度传感器。
常用的速度传感器包括编码器和激光测距仪。
编码器可以通过检测轮轴的旋转来测量速度，激光测距仪可以通过测量激光到达和返回的时间来计算速度。
在选择速度传感器时，需要根据具体的应用场景和要求来确定。
3.2控制器智能小车的速度控制可以使用PID控制器或者模糊控制器。
PID控制器是一种经典的控制方法，通过调节比例、积分和微分参数来实现控制；模糊控制器则是一种基于模糊逻辑的控制方法，通过对输入和输出之间的关系进行模糊化和解模糊化来实现控制。
在选择控制器时，需要根据系统要求和控制效果来确定。
3.3控制算法智能小车的速度控制需要使用合适的控制算法。
自动循迹小车的位置和速度控制
自动循迹小车的位置和速度控制摘要：随着科技的不断发展，自动循迹小车已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
本论文主要探讨了自动循迹小车的位置和速度控制技术，着重分析了该技术的优缺点及其在实际应用中的表现。
通过实验和统计数据，本文总结出了控制算法在不同条件下的最佳运行效果，为进一步推广和应用该技术提供了有益的参考和借鉴。
关键词：自动循迹小车；位置控制；速度控制；控制算法正文：自动循迹小车的位置和速度控制是该技术的核心之一，也是控制系统的重要组成部分。
针对不同的应用场景和需求，设计和选择合适的控制算法能够有效优化自动循迹小车的性能和稳定性，并提供更优质的使用体验和服务。
一般情况下，自动循迹小车的位置控制和速度控制是独立进行的，分别由不同的控制器和传感器来实现。
位置控制主要是通过地面传感器或者摄像头等设备实时监测小车当前的位置和轨迹，将数据传输给控制器，根据设定的控制算法进行计算和判断，控制小车的行进方向和角度，使其保持在目标轨迹上运行。
速度控制则是通过调节小车的电机转速和功率，控制车辆的前进速度和马力，根据路面情况和控制算法的要求，在不同的路段和环境下调整小车的速度和稳定性，保证安全和稳定性。
对于位置控制来说，PID控制算法是最常用的一种技术，通过根据目标位置和实际位置的误差来调节控制器的比例、积分和微分参数，使得小车能够迅速地调整其转向角度和行进方向，保持在设定轨迹上运行。
同时，还需要考虑到轨迹的复杂性和变化性，选择合适的传感器和检测装置来实现实时监测和定位，进一步提高位置控制的精度和准确性。
对于速度控制来说，也需要根据不同的场景和需求，选择合适的控制策略和算法。
普通路面下，比较适合采用PID控制等算法，根据实时检测到的速度和路面情况进行动态调节，同时保持车速统一，避免过分频繁的转速变化对行驶姿态和稳定性造成影响。
而在复杂环境下，比如陡坡、沙漠和水泥地等特殊路段，控制器需要通过更精细的调节和预判，避免车辆滑动、翻车等危险情况发生。
智能寻迹小车控制系统设计及其速度控制
电机驱动控制单元 组成 ．系统 以 ＭＣ ９ Ｓ １ ２ Ｘ Ｓ １ ２ ８为 控制 核 心 ，以激光 传感 器 监测 路 面黑 线 ，并 采用 Ｃ语言 和 Ｃ ｏ ｄ ｅ Ｗａ ｒ ｒ ｉ ｏ ｒ Ｉ Ｄ Ｅ进行 编程 与调试 ，采用 Ｐ Ｉ Ｄ算法对小 车速 度进行 闭环 控制．调试结 果验证 了该算法能很 好 的控
制智能寻迹小车 的速度 ，使系统在快速性和稳定性方 面都 达到了比较好 的效果． 关键词 ：智能寻迹 ；激光传感 器 ；调试 ；Ｐ Ｉ Ｄ算法 中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献标识码 ：Ａ
Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ Ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｆ ａ ｎ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ Ｔｒ ａ ｃ ｉ ｎ ｇ Ｃａ ｒ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ａ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ａ ｃ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｓ ｏ ｆ ａ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ，ａ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ
ｄ ｅ ｂ ｕ ｇ ｇ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｖ ｅ ｉｆ ｒ ｙ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｌ ｇ ｏ ｉｔ ｒ ｈｍ ｃ ａ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｒ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｗｅ ｌ ｌ ，ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｉ ｎｇ ｓ ｏ ｍｅ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｒ ａ ｐ ｉ ｄ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｒ ｅ ｓ ｐｏ ｎ ｓ ｅ ｓ ．
智能巡线小车的多模式速度控制系统
智能巡线小车的多模式速度控制系统
胡文华;周新志
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2008(24)19
【摘要】介绍了基于Freescale HCS12系列单片机的智能巡线小车多模式速度控制系统的设计方案.该速度控制系统主要由直流电机驱动电路、速度检测模块和无线通信模块构成,包含四种速度模式.介绍了速度控制系统的总体结构,并分析了其主要模块的工作原理.介绍了软件思想和程序设计流程图.实验结果表明,该多模式速度控制系统保证了智能巡线小车具有较好的稳定性和快速跟随性.
【总页数】3页(P4-5,16)
【作者】胡文华;周新志
【作者单位】610065,四川成都,四川大学电子信息学院;610065,四川成都,四川大学电子信息学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.智能小车路径识别及速度控制系统的实现 [J], 董晓庆;谢森林;李平
2.基于k60智能小车速度控制系统的研究与发展 [J], 李伟领;
3.基于STM32的智能巡线小车系统设计 [J], 刘涛;钟如意;朱梅;陈敏
4.基于CCD自动巡线智能小车设计 [J], 司开波; 黄健; 吕林涛
5.基于OpenMV视觉模块的智能小车巡线系统设计 [J], 张文青;龙奕帆
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智能巡线小车的多模式速度控制系统【范本模板】
摘要：介绍了基于Freescale HCS12系列单片机的智能巡线小车多模式速度控制系统的设计方案。
该速度控制系统主要由直流电机驱动电路、速度检测模块和无线通信模块构成，包含四种速度模式。
介绍了速度控制系统的总体结构，并分析了其主要模块的工作原理.介绍了软件思想和程序设计流程图。
实验结果表明,该多模式速度控制系统保证了智能巡线小车具有较好的稳定性和快速跟随性。
关键词：单片机；多模式；制动；稳定性；快速跟随性引言目前，设计出具有智能化的产品已经成为商家开发产品的目标之一，也是学生课外科技活动的热点之一；其中，专门针对具有自主巡线功能的智能小车的设计更是数不胜数，但大多数智能巡线小车只是完成了“智能化”所要求的各部分的功能，在小车速度的稳定性和快速性上考虑的相对比较少。
本文主要针对具有自主巡线功能的智能小车，设计出了一种多模式速度控制系统，可以使智能小车具有较好的稳定性和快速跟随性。
同时,该速度控制系统的多模式设计思想也可以用在以其它系列单片机为控制核心的智能模型车上.1 控制系统原理多模式速度控制系统的速度模式有4种：1、开环加速模式2、反接制动模式3、能耗制动模式4、速度闭环运行模式.系统模式通过速度测量值与给定值的偏差范围进行选择,速度给定值由前方传感器检测到的路径形状进行设定，而偏差范围与模式选择的关系根据电机自身的特性曲线和智能小车实际运行情况进行设定.多模式速度控制系统由HCS12单片机、直流电机驱动电路、直流电机、速度检测模块和无线通信模块组成。
单片机产生的PWM波通过由H桥组成的驱动电路来控制直流电机的输入电压大小，速度检测模块通过旋转编码器把电机的转速转换为单位时间内的脉冲个数，无线通信模块实现对速度控制系统相关参数的实时监测与调整,主要用于系统的调试和开发.整个速度控制系统的电源均由一节7.2V镍镉电池提供，控制系统原理图如图1所示.系统中使用低差压稳压器LM2940将7.2V电源变为5V稳压电源输出,可为单片机、速度检测模块和无线通信模块等提供相应的电源，也可减少电池电压不稳定给控制系统各个部分带来的不良影响,保证了控制系统的稳定运行【1】.图1 控制系统原理图2 控制系统硬件设计2.1 直流电机驱动电路系统中采用的直流电机型号为RS—380H.直流电机驱动采用飞思卡尔公司的5A 集成H 桥芯片MC33886。
自动循迹小车的位置和速度控制
www�ele169�com | 45智能应用0 引言随着机械、电子、控制、信息等技术的迅猛发展，智能机器人将在军事、科研和工业领域中有着广阔的应用前景[1-4]。
智能循迹小车是一种可自动根据规划路径运行的轮式机器人，也是一个集环境感知、分析判断与决策、自动行驶等功能于一体的综合系统[5]。
例如在国内外的一些大型物流企业，已经开始利用智能小车对货物进行扫码识别，然后按照规划路径自动运送到相应的出货区域，实现了货物的快速自动分拣[6]，节省了人工及劳动强度，并提高了工作效率；在矿山行业，也可以运用智能小车进行煤炭等货物的运输。
现在，许多学校和机构通过举办循迹小车的设计制作活动和学科竞赛，来培养学生的实践、创新能力和团队协作精神等[7-13]。
循迹小车所采用的位置和速度控制模型及策略直接影响着小车循迹运动的精度、速度和流畅性。
本文根据所设计循迹小车的工作原理进行机械运动分析，建立位置+速度的串级PID 控制模型，实现了循迹小车快速、精确的循迹控制。
1 工作原理■1.1 组成设计的循迹小车的组成和工作原理图如图1所示。
小车主要由机械机构和控制系统组成。
机械机构主要包括车身、万向轮、左轮、右轮和减速器等组成。
控制系统主要由单片机控制板、电机驱动板、电池、红外光电传感器、测速器和控制软件等组成。
■1.2 工作原理万向轮安装在车身前部，左轮和右轮安装在车身后部，分别由左电机和右电机通过相应的减速器减速后单独驱动；单片机控制板采用模块化设计，CPU 采用STC89C52芯片；左电机和右电机为直流电机，由采用L293D 芯片的电机驱动板来驱动；电源模块用2节3.7V 锂电池串联给小车控制系统供电。
对于每个直流电机，单片机输出一路PWM 信号来控制电机的转速，输出一路TTL 信号来控制电机的转向；两个槽型对射光电传感器与安装在左、右电机减速器上的测速码盘组成了测速系统，将左、右轮的转速转换为脉冲实时传送到单片机控制系统，可实现左、右轮转速的闭环控制。
智能小车运动控制系统的研究与实现
智能小车运动控制系统的研究与实现随着科技的不断发展，智能化成为现代车辆的重要特征之一。
智能小车作为智能车辆的一种重要体现形式，因其具有体积小、便于携带、反应灵敏等特点，在军事、救援、测绘等领域得到广泛应用。
智能小车的核心技术是运动控制系统，它负责实现小车的运动控制和路径规划等功能。
因此，研究智能小车的运动控制系统具有重要意义。
智能小车是一种具有高度集成度和智能化水平的车辆。
它通常由传感器、控制器、执行器等组成，通过复杂的控制算法来实现对小车运动的智能控制。
智能小车可以根据预先设定的路径自动行驶，也可以通过遥控器或计算机进行远程控制。
智能小车的运动控制系统主要由传感器、控制器和执行器三部分组成。
传感器负责采集小车的速度、位置等信息，控制器根据采集的信息通过控制算法实现对小车的运动控制，执行器则根据控制器的指令驱动小车运动。
智能小车的运动控制系统采用闭环控制原理。
控制器根据传感器采集的速度、位置等信息，与预设的参考值进行比较，产生控制误差。
控制器根据误差大小，通过控制算法计算出相应的控制量，执行器根据控制量驱动小车运动，从而减小误差。
本文所研究的智能小车采用履带式底盘，配备有红外线传感器、超声波传感器、编码器等。
控制器采用Arduino板卡，执行器采用直流电机和舵机。
通过实验验证，本文所研究的智能小车运动控制系统可以实现以下功能：（1）自动行驶：小车能够根据预设路径自动行驶；（2）遥控控制：可以通过遥控器对小车进行远程控制；（3）障碍物避让：小车能够感知障碍物并自动避让；（4）路径规划：小车能够根据地理信息进行路径规划。
实验结果表明，本文所研究的智能小车运动控制系统具有较高的控制精度和响应速度，能够在不同的环境和场景下对小车进行精确控制，为智能小车的广泛应用提供了技术保障。
本文对智能小车的运动控制系统进行了研究与实现，取得了以下成果：（1）设计了智能小车的系统框架和运动控制原理；（2）实现了高精度、快速响应的运动控制系统；（3）通过实验验证了运动控制系统的功能和效果。
基于STM32的智能巡线小车系统设计
开发研究基于STM32的智能巡线小车系统设计刘涛钟如意朱梅陈敏(江西理工大学，江西赣州330013)摘要:基于ucosm的实时控制系统，以SIW2F407ZET6芯片为核心主控电路板，提出一种在复杂多路径白色引导线上利用灰度传感器、六轴传感器和霍尔传感器选择设定路线进行快速自动行驶的方案，实现智能小车在复杂场地中快速寻迹、避障的功能。
关键词:UCOSIII；多路线;快速寻迹；多岔路口近年来,IW繼稠土会的極輝，智能母的瞅®来越受到关注,智能小车可以用坯输、无A驾驶等方面，应用前景广阔。
普通力洋只能在简单的场ft行驶，如直线、圆形,无法在多路径的复杂场景行驶。
本设计实现在复杂多路径白色引舷上，沿设置好的路线快速行驶，精确到达目的地。
1硬件设计该智能小车的控制器组成包括主控电路、驱动电路、电源电路以及各种传感器。
主控电路为自行设计的电路板,通过接受各个传感器的数据进行分析处理控制小车的整体运行。
驱动板为四路独立驱动,通过接收主控电路的PWM 和方向信号控制4个电机的转速和转向。
电源板为整个小车提供主控电路板5V电压和驱动板12V电压。
2系统设计与实现2.1控制流程系统上电运行，进行系统初始化，使能UCOSIII的时间片轮转功能，进行相关底层寄存器的配置,随后进行相关芯片功能的驱硼始化街始任务中创靈图任务、实时PID 运算任务、传感与接收任务和LCD歸任务。
2.2巡线实现本设计的实现依赖于灰度传感器、霍尔元件和六轴传感器。
其原理是通过灰度传感器对白色引导线的检测，控制电机的初步调速,使得八路灰度的中间2个灯落在白色弓I导线上，初步保证小车不偏离引导线。
随后,通过六轴传感器检测小车的姿态，使得小车与引导线达到平行状态撮后，霍尔元件对小车的4个车轮进行测速，通过PID调节使得4个车轮的速度一致，保证小车直线行驶，在保证小车稳定性的基础上增加其速度,实现快速行驶,节约时间。
2.3多岔路口转向当小车遇到多岔路口时，首先依靠灰度传感器检测是否进入多岔路口，当进入时,记录下当前的航向角,进行左作者简介：刘涛(1997-),男，软件工程专业软件嵌入式,本科在读。
智能寻迹避障小车电机调速控制程序设计
INPUT4 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RESET P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 XLA1 XLA2 Gnd IC1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 STC89C52 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 Vcc P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA ALE PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 VCCBAT ENA ENB GND GND L293D
1.1.3 单片机的定时器原理
例如，如要求计数值为1000，则初值为： 根据：X=M－N X＝M－1000 ＝8192－1000 ＝1C18H ＝11100000 1 1000B 即赋初值时，TH0＝0xE0，TL0＝0x18。
1.1.3 单片机的定时器原理
TMOD 0 0
M0 M1 C/T GATE 振荡器
1.1.3 单片机的定时器原理
7 0
T1
P3.5(T1)
7 0 7 0
T0
P3.4(T0)
7 0
TH1
TL1
TH0
TL0
微 处 理 器
寻迹小车智能控制系统的设计方案
寻迹小车智能控制系统的设计方案1 绪论进入二十一世纪，随着计算机技术和科学技术的不断进步，机器人技术较以往已经有了突飞猛进的提高，智能循迹小车即带有视觉和触觉的小车就是其中的典型代表。
1.1 智能循迹小车概述智能循迹小车又被称为Automated Guided Vehicle，简称AGV，是二十世纪五十年代研发出来的新型智能搬运机器人。
智能循迹小车是指装备如电磁，光学或其他自动导引装置，可以沿设定的引导路径行驶，安全的运输车。
工业应用中采用充电蓄电池为主要的动力来源，可通过电脑程序来控制其选择运动轨迹以及其它动作，也可把电磁轨道黏贴在地板上来确定其行进路线，无人搬运车通过电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作，无需驾驶员操作，将货物或物料自动从起始点运送到目的地。
AGV的另一个特点是高度自动化和高智能化，可以根据仓储货位要求、生产工艺流程等改变而灵活改变行驶路径，而且改变运行路径的费用与传统的输送带和传送线相比非常低廉。
AGV小车一般配有装卸机构，可与其它物流设备自动接口，实现货物装卸与搬运的全自动化过程。
此外，AGV小车依靠蓄电池提供动力，还有清洁生产、运行过程中无噪音、无污染的特点，可用在工作环境清洁的地方。
1.1.1 循迹小车的发展历程回顾随着社会的不断发展，科学技术水平的不断提高，人们希望创造出一种来代替人来做一些非常危险，或者要求精度很高等其他事情的工具，于是就诞生了机器人这门学科。
世界上诞生第一台机器人诞生于1959年，至今已有50多年的历史，机器人技术也取得了飞速的发展和进步，现已发展成一门包含：机械、电子、计算机、自动控制、信号处理，传感器等多学科为一体的性尖端技术。
循迹小车共历了三代技术创新变革：第一代循迹小车是可编程的示教再现型，不装载任何传感器，只是采用简单的开关控制，通过编程来设置循迹小车的路径与运动参数，在工作过程中，不能根据环境的变化而改变自身的运动轨迹。
支持离线编程的第二代循迹小车具有一定感知和适应环境的能力，这类循迹小车装有简单的传感器，可以感觉到自身的的运动位置，速度等其他物理量，电路是一个闭环反馈的控制系统，能适应一定的外部环境变化。
智能小车运动控制系统的研究与实现
智能小车运动控制系统的研究与实现一、概述随着科技的快速发展，智能化、自动化已经成为现代工业、交通、医疗等多个领域的发展趋势。
智能小车作为一种典型的智能移动机器人，具有广泛的应用前景，如物流运输、环境监测、安全巡检等。
研究和实现智能小车运动控制系统对于推动相关领域的技术进步具有重要意义。
智能小车运动控制系统是智能小车的核心组成部分，负责实现小车的自主导航、避障、路径规划等功能。
该系统的研究与实现涉及多个领域的知识，包括机器人学、控制理论、计算机视觉、传感器技术等。
通过对这些技术的综合运用，可以实现对智能小车运动状态的精确控制，从而提高小车的运动性能、安全性和智能化水平。
目前，智能小车运动控制系统的研究已经取得了显著的进展。
仍然存在一些挑战和问题，如系统稳定性、实时性、鲁棒性等方面的不足。
本文旨在通过对智能小车运动控制系统的深入研究，探讨其关键技术和实现方法，为智能小车的应用和发展提供理论和技术支持。
同时，本文还将介绍作者在智能小车运动控制系统研究与实践中的经验和成果，以期对相关领域的研究人员和实践者提供有益的参考和借鉴。
1. 智能小车运动控制系统的背景和意义随着科技的迅速发展和人工智能的广泛应用，智能小车运动控制系统成为了研究的热点领域。
智能小车作为一种集成了自动控制、传感器技术、计算机视觉、人工智能等多学科知识的移动机器人，其在工业自动化、物流运输、家庭服务、医疗护理等领域具有广阔的应用前景。
智能小车运动控制系统的研究是工业自动化发展的重要一环。
传统的工业生产中，许多工作都需要人力完成，这不仅效率低下，而且存在安全风险。
智能小车的出现，可以通过自主导航、智能决策等技术，实现自动化运输、物料搬运等任务，极大地提高了生产效率，降低了人力成本和安全风险。
智能小车运动控制系统的研究也是智能交通系统的重要组成部分。
随着城市交通的日益拥堵，智能交通系统的建设变得尤为重要。
智能小车可以通过实时感知交通环境，实现自主驾驶、避障等功能，有效地缓解交通拥堵，提高道路通行效率。
《2024年自循迹智能小车控制系统的设计与实现》范文
《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的飞速发展，智能小车在物流、军事、科研等领域的应用越来越广泛。
自循迹智能小车作为其中的一种重要应用，其控制系统的设计与实现显得尤为重要。
本文将详细介绍自循迹智能小车控制系统的设计思路、实现方法及实验结果。
二、系统设计1. 硬件设计自循迹智能小车控制系统硬件主要包括：电机、车轮、控制器、传感器等部分。
其中，电机和车轮是驱动小车运动的核心部件，控制器负责处理传感器数据并发出控制指令，传感器则用于感知小车周围环境信息。
在硬件设计过程中，我们需要根据实际需求选择合适的电机、控制器及传感器。
例如，电机应具备较高的转矩和转速，以保障小车的运动性能；控制器应具备强大的数据处理能力和快速响应能力，以保证小车的循迹效果；传感器应具备较高的灵敏度和稳定性，以准确感知周围环境信息。
2. 软件设计软件设计是自循迹智能小车控制系统的核心部分。
我们采用模块化设计思想，将软件系统分为传感器数据处理模块、路径规划模块、控制算法模块等。
传感器数据处理模块负责收集并处理传感器数据，为路径规划模块提供准确的环境信息。
路径规划模块根据传感器数据和预设的循迹算法，规划出最优路径。
控制算法模块则根据路径规划结果，发出控制指令给电机，驱动小车按照规划的路径行驶。
三、实现方法1. 传感器选择与数据处理我们选择了红外线传感器作为循迹的主要传感器。
红外线传感器可以感知地面的黑白线，将循迹线转化为电信号，为路径规划提供依据。
同时，我们还选用了超声波传感器和摄像头等设备，用于感知小车周围的环境信息，提高循迹的准确性和安全性。
在数据处理方面，我们采用了数字滤波技术，对传感器数据进行处理，以消除噪声干扰，提高数据的准确性。
此外，我们还采用了卡尔曼滤波算法对位置信息进行融合，以提高循迹的稳定性。
2. 路径规划与控制算法路径规划模块采用了一种基于A算法的循迹算法。
A算法是一种常用的路径规划算法，具有较高的搜索效率和准确性。
智能小车路径识别及速度控制系统的实现
两块 MC33886 并联电路图。
图 1 智能车控制系统结构图 智能车控制系统如上图 1 所示，CMOS 摄像头采集路面的灰度图 像传给单片机，单片机通过对图像的处理识别路径，并实时地通过测速 模块检测小车速度，利用 PID 算法实现对小车的转向及速度的闭环控 制。 该系统采用飞思卡尔公司高性能 16 位单片机 MC9S12DG128 为核 心控制器，该单片机可以升级到 50MHz,能够达到通常只有 32 位控制 器才能达到的性能水平，完全可以满足图像采集处理、电机、舵机实时 控制的要求。 视觉模块采用 CMOS 摄像头，CMOS 摄像头是一种高集成度大规 模集成电路，使用光敏元件为感光器件，经光电转换直接产生电压信 号，具有很高的灵敏度，功耗相对于 CCD 有很大的降低。因为模拟环境 是白色地面上铺黑色的引导线，所以我们只需要采集灰度信号就可以 了，即 YUV 颜色空间里的 Y 信号，信号处理量不大，基本可以满足实时 采集、处理的要求。图 2 为编码芯片 OV7620 与 16 位单片机的电路图：
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机内保持 50%～60%,出雏机保持 65%～75%。在孵化管理中对湿度的 掌握以“两头高中间低”进行调控，孵化前期胚胎在形成羊水和尿囊，湿 度应高些，中期胚胎要排羊水和尿囊液，湿度应低些，啄壳、出雏期间为 防止雏鸡绒毛与蛋壳粘连，便于雏鸡啄壳出雏，湿度应高些。
３ 通风 通风换气的目的是供给胚胎生长发育足够的新鲜空气，排出二氧 化碳，促进胚胎散热，防止自温超温。蛋的上面有一个气室，气室内储存 有空气。孵化初期，胚胎需要的氧气很少，通过接触酶活动，蛋黄中吸收 氧气，渐渐的又利用气室内的空气供给胚胎氧气，再往后呼吸量增大， 则靠尿囊循环与蛋壳的气孔进行交换气体，满足胚胎的呼吸。初期胚胎 需氧 0.51 立方厘米，到后期，肺部发育完全，到第 14 天完全靠自身的呼 吸运动满足胚胎的氧气。后期需要的氧气量为 17 立方厘米之多，呼吸 次数也不断增加，根据胚胎发育需氧量的规律，我们就要掌握适当的换 气操作方法，初期可两小时换气一次，打开进排气门，摇动风扇达 10 分 钟;7 天后要增加换气次数，1 小时换气 1 次，摇动风扇达 20 分钟。10 天 以后，换气工作更要勤一些，可以半小时 1 次，每次摇动风扇 30 分钟。 到 17 天以后，可以断续的将进排气门打开，让它自然通风。由于自产热 的不断增加，蛋面温度上升很快，上层蛋温较高，就可将进排气门一直 开着，让它自然通风。这样就可避免后期胚胎缺氧息气死亡。 ４ 转蛋 转蛋也称翻蛋。孵化期间，翻蛋不仅可防止胚胎的粘连，促进胚胎 运动，而且能够保持最快的血管生长以及胚胎、卵黄囊最佳的相对位 置，从而可最大限度地利用营养，以保持胚胎最高的生长速度。 多数自动孵化器设定的转蛋次数 1～18 天为每 2h 一次，每天 12 次。每天转 蛋 6～8 次对孵化无影响。19～21 天为出雏期，不需要转蛋。 孵化的第一周转蛋最为重要，第二周次之，第三周效果不明显。转蛋的 角度应与垂直线成 45 度角位置，然后反向转至对侧的同一位置，转动 角度较小不能起到转蛋的效果，太大会使尿囊破裂从而造成胚胎死亡。 ５ 凉蛋 凉蛋是孵化的补充条件，是指孵化到一定时间，将孵化机门打开， 关闭电源，让胚蛋温度下降的一种操作程序。目的是驱散孵化机中余 热，让胚蛋得到更多的新鲜空气，还可给胚胎冷刺激，有利于胚胎发育。 通常做法是每天上午、下午各一次。待胚蛋温度下降到 30℃~33℃后重 新关上机门接通电源继续孵化。如果孵化机供温、通风系统设计合理， 供温稳定，通风良好，也可以不凉蛋。但在炎热的夏季孵化或上蛋量过 大，通风不良时，需及时进行凉蛋。尤其是孵化后期胚胎脂肪代谢增强， 自温超温时应加强凉蛋。 上述孵化五要素都是互相联系、互相制约的，在正常情况下，温度、 通风、翻蛋是鸡蛋孵化的三大要素，三者关系密切缺一不可，掌握好这 三大要素再辅以湿度和凉蛋措施，定能取得理想的孵化成绩。
《2024年自循迹智能小车控制系统的设计与实现》范文
《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展和社会的进步，自动化、智能化设备越来越普及。
自循迹智能小车控制系统就是这一技术应用的典型案例。
该系统采用先进的控制算法和传感器技术，实现小车的自主寻迹、避障和导航等功能。
本文将详细介绍自循迹智能小车控制系统的设计思路、实现方法以及应用场景。
二、系统概述自循迹智能小车控制系统主要由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括电机、车轮、电池、传感器等；软件部分则包括控制系统算法、路径规划算法等。
该系统通过传感器获取环境信息，利用控制系统算法对小车进行控制，实现自主寻迹、避障和导航等功能。
三、系统设计1. 硬件设计硬件部分包括电机、车轮、电池、传感器等。
电机和车轮负责小车的运动，电池为小车提供动力，传感器则负责获取环境信息。
传感器包括红外传感器、超声波传感器等，用于检测前方的障碍物和路线。
此外，还需要一个主控芯片来处理传感器信息和控制电机。
2. 软件设计软件部分主要包括控制系统算法和路径规划算法。
控制系统算法负责处理传感器信息，根据环境变化调整小车的运动状态。
路径规划算法则负责规划小车的行驶路径，避免碰撞和偏离路线。
此外，还需要一个友好的人机交互界面，方便用户对小车进行控制和监控。
四、实现方法1. 传感器信息获取传感器通过检测前方障碍物和路线的信息，将数据传输给主控芯片。
主控芯片对传感器数据进行处理，提取出有用的信息，如障碍物的位置、大小、速度等。
2. 控制系统算法实现控制系统算法根据传感器信息，判断小车的运动状态，如前进、后退、左转、右转等。
然后通过控制电机，调整小车的运动状态，使其能够顺利地沿着路线行驶。
3. 路径规划算法实现路径规划算法根据环境信息和目标位置，规划出一条最优的行驶路径。
在行驶过程中，小车会根据实时环境信息对路径进行调整，避免碰撞和偏离路线。
4. 人机交互界面设计人机交互界面需要具备友好的操作界面和丰富的功能。
用户可以通过界面控制小车的运动状态和导航目标，同时也可以实时监控小车的运行状态和环境信息。
《2024年自循迹智能小车控制系统的设计与实现》范文
《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的不断进步，自动化、智能化成为了各个领域发展的趋势。
在机器人领域中，自循迹智能小车以其简单实用、灵活性高等特点受到了广泛的关注。
本文旨在介绍一款自循迹智能小车的控制系统设计与实现过程，通过对该系统的深入研究与探索，展示其在不同环境下的高效控制能力和实际使用价值。
二、系统概述自循迹智能小车控制系统主要由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括电机驱动模块、传感器模块、电源模块等；软件部分则负责控制算法的实现，包括路径规划、避障、速度控制等。
该系统通过传感器获取环境信息，利用控制算法对小车进行精确控制，实现自循迹功能。
三、硬件设计1. 电机驱动模块：采用舵机驱动模块，通过PWM信号控制电机的转速和方向。
2. 传感器模块：包括红外线传感器、超声波传感器等，用于检测障碍物、识别路径等信息。
3. 电源模块：采用可充电锂电池供电，通过DC-DC转换器将电源稳定输出给各个模块。
四、软件设计1. 路径规划：根据环境信息，采用基于路径识别的算法进行路径规划。
当小车检测到路径时，通过控制算法调整小车的行进方向和速度，保证小车能够准确沿着路径行驶。
2. 避障功能：通过超声波传感器检测障碍物距离，当检测到障碍物时，控制算法会调整小车的行进方向和速度，避免与障碍物发生碰撞。
3. 速度控制：根据环境信息和任务需求，通过PWM信号控制电机的转速和方向，实现精确的速度控制。
五、系统实现1. 传感器数据采集：通过传感器模块实时获取环境信息，包括路径信息、障碍物距离等。
2. 数据处理与算法实现：将传感器数据传输至主控制器，主控制器通过算法对数据进行处理和分析，得出小车的行进方向和速度。
3. 控制输出：主控制器将计算结果通过PWM信号输出给电机驱动模块，控制电机的转速和方向，实现小车的精确控制。
六、实验与结果分析1. 实验环境：在室内外不同环境下进行实验，包括平坦路面、崎岖路面、有障碍物等场景。
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万方数据
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智能巡线小车的多模式速度控制系统
作者：胡文华， 周新志， HU Wen-hua， ZHOU Xin-zhi
作者单位：四川大学电子信息学院,四川成都,610065
刊名：
微计算机信息
英文刊名：MICROCOMPUTER INFORMATION
年，卷(期)：2008，24(19)
被引用次数：0次
1.何杜鹃6RA24直流调速器在轧钢厂中的运用[期刊论文]-微计算机信息 2005(08)
2.李发海.王岩电机与拖动基础 1994
3.孙传友.孙晓斌感测技术基础 2001
4.邵贝贝单片机嵌入式应用的在线开发方法 2004
5.赖寿宏微型计算机控制技术 2000
1.学位论文谢鹏程基于AVR单片机的多模式音频调制脉宽治疗仪设计2009
随着低成本医疗与健康技术概念的提出，在非药物治疗技术方面的研究近年来得到各医学科研机构的高度重视。
本课题组近年来不断地深入研究音频调制脉冲的治疗技术，自主开发出一种音频调制脉宽的新技术，并设计出了第一、二代治疗仪样机。
利用样机做了题为《调脉宽音乐电信号对双肾双夹肾动脉狭窄高血压模型大鼠血压的影响实验》和《调脉宽式电针对自发性高血压大鼠血压的影响及其机制》的动物实验研究，研究结果表明，这种基于音频调制脉宽技术的治疗仪对治疗高血压疾病具有比较显著的疗效。
本文是在音频调制脉宽技术的基础上，探讨一种多模式音频调制脉宽技术，该技术是在基于单片机控制的基础上，将各种以数字格式存储的音频文件，通过数字解码及D/A转换电路，最后转换成模拟信号，继而调制输出的脉冲宽度，输出一系列不同模式的刺激脉冲，而输出脉冲的模式是由音频文件、治疗仪工作参数共同决定的。
这些脉冲具有以下一些特点：脉冲频率不固定，脉宽在工作参数设定后由音频信号调制，脉冲幅度可调，但每次调整后输出等幅脉冲。
以往音频调制脉冲技术中，一般是以脉冲幅度作为调制对象，其脉冲频率不变，即输出脉冲的幅度根据音频信号调制而时高时低，而脉冲间隔不变。
这种技术的弊端是：一方面，在不确定的音频信号调制下，可能产生幅度很高的或幅度间相差过大的脉冲，导致患者产生不适感；另一方面，当脉冲幅度变化不大的情况下，固定频率的脉冲刺激会使患者的耐受性加强，从而降低治疗效果。
本设计的主要工作是在第一、二代样机的基础上，提出了多模式音频调制脉宽技术，克服了以往音频调制脉冲技术的缺点，并设计出第三代样机。
与第二代样机相比，该样机采用性能更为优越的AVR系列单片机ATmega64作为主控芯片，增加了音频信号发生器、USB数据传输、音频文件存储、音频文件信息显示等功能，优化了治疗仪参数设定功能，增加了治疗脉冲的输出口数量。
这些功能都是以往同类型治疗仪所不具备的，而且使治疗仪人机接口界面更友好，操作更方便、更人性化，易于被患者接受。
2.会议论文郭军华.罗挺.王维俊.宋宏洲.施元春多模式步进电机控制器芯片PH2083及其应用2004
本文详细介绍了多模式步进电机控制器芯PH2083功能、引脚分布以及工作模式,给出了其与单片机接口电路、控制程序以及与步进电机间的驱动电路.
3.学位论文于虹基于16位单片机MC9S12DG128智能模型车系统开发研究2009
随着汽车的普及，智能汽车及其相关技术的研究已经成为热门。
本文以全国大学生智能汽车竞赛为背景，设计开发一辆具有路径检测功能，能实现自主线路识别的智能车。
本文采用模块化的设计方法，完成了智能车系统的硬件设计。
通过系统分析，将整个系统分为7大模块，包括核心控制模块、电源模块、电机控制模块、舵机控制模块、路径检测模块、车速检测模块及调试模块。
本文使用MC9S12DG128开发板作为系统的核心控制模块；路径识别模块采用10对红外光电传感器，一字型等间距布局；本文采用MC33886两片并联驱动电机，增加了驱动能力；车速检测模块采用光电旋转编码器，既满足驱动电机控制的精度要求，又方便传感器的安装。
为了系统调试方便，设计了RS-232通信模块及LCD显示模块，并制定了相应的通信协议。
本文设计了两层结构的控制系统，底层系统包括“转向控制器”和“车速控制器”。
本文在路径识别采用了软件细分算法及基于传感器离散布局的连续路径识别算法，克服了红外光电传感器离散布局所采集到的赛道信息有限的缺点，提高了路径识别的精度；设计了时间最优意义下的全加速、紧急制动和闭环控制等多种模式中平稳切换的“多模式车速控制器”；由于模型车在封闭赛道上连续行驶两圈，在控制策略上采用了基于脉冲点的道路记忆算法，明显的提高了第二圈的成绩；本文给出了车速与转向协调控制规则及模型车调试规则，并经过多次实验，验证了该规则的有效性。
4.期刊论文罗琪.翟立君.Luo Qi.Zhai Li-jun调制解调器芯片CMX868的应用-电子与封装2006,6(1)
基于多模式调制解调器芯片CMX868能直接通过高速的串行总线与单片机串行接口通信的特点,设计了一套运用单片机控制CMX868芯片的数据传输系统.测试结果表明,该系统能够实现信号在网络中的正确传输,并可应用于数据采集、遥测等各个领域.
5.学位论文郭叙海基于先验知识的电镇痛多模式控制研究2002
该文在深入理解国内外有关针灸镇痛的各种机理学说、科学研究的成果、临床专家的应用经验的基础上,结合病人对电镇痛刺激仪的感受体验,提出了用于针刺镇痛的先验知识.根据电镇痛的先验知识,进行了波形及刺激参数的设计,然后设计了用于产生电刺激波形的实验电路系统.探讨了以PIC单片机PIC16F74为核心的实验系统电路工作原理,以及多模式控制的程序设计方法.该文首次提出了设计模拟中医手法的电刺激波形模型,提出了一种用PIC单片机的普通I/O和CCP部件产生脉冲锯齿波、脉冲方波、脉冲三角波及脉冲正弦波的新方法,脉冲变幅波的设计很好地解决了单一等幅脉冲刺激对人体产生的适应性问题.应用高级语言VC++6.0,设计了产生波形参数表的程序.这种软件设计思想,为高级语言程序设计与低层软件设计（单片机汇编语言）提供一种接口的新方法.这些方法独具创新,使各种脉冲波形的产生变得可行和方便.
6.会议论文崔晶.李勇.熊英微细电火花加工用多模式脉冲电源的研究2007
根据微细电火花加工的特点及其对脉冲电源的要求，设计了以单片机和FPGA为榨制核心的多模式微能脉冲电源。
介绍了该脉冲电源关键回路的实现方法，试验研究表明该电源可以实现多种形式的脉冲放电加工。
7.期刊论文汪桂珍高职单片机课程教学探讨-甘肃科技2010,26(16)
分析了单片机课程教学存在问题,从理论和实践两方面进行教学探讨.提出了以主线带知识的理论教学、采用多层次、多模式的实践教学.使学生被动
为主动,提高学生理论知识联系的能力和系统设计的能力.
8.会议论文沈小丰电力线载波学校时钟系统的设计2001
根据学校教学活动的要求,提出学校时钟系统应该具有的功能是:①能自动和手动校准的时钟功能;②能根据不同时间和不同对象发出的响铃功能
;③能在特定时段对特定地点予以监测的监测报警功能.采用电力线载波给出了系统硬件的组成设计框图,并采用Z86E08单片机完成了具体设计,给出了具体的硬件设计电路和软件设计的程序框图.
9.学位论文符晓宏基于AVR和FPGA的电缆路径检测系统的研究与设计2010
随着城市化的发展，人们对电力电网、通信网络等地下网线进行了全面的改造，地埋电缆的敷设路径和埋藏深度等资料因此变得残缺不全，从而给施工开挖、电缆的维修和故障检测带来很大的不便，而传统的检测仪器又存在着诸如模式单一、检测精度低、效率不高等问题。
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针对目前电缆检测仪器存在的不足，论文以多模式、高精度为研究重点，利用电磁法原理，设计了一种基于AVR单片机和FPGA相结合的具有多模式检测方法的电缆路径检测系统。
该系统采用多个线圈组合的方式实现数据的采集，同时该系统还具有GPS定位和良好的人机交互功能。
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论文从实际的功能需求出发进行了调查研究，确定了系统的工作原理、系统的构架和模块框图；然后详细介绍了系统的各个功能模块电路的实现，以及相应的单片机控制软件设计和FPGA软件的设计和仿真；并最终详细阐述了系统的整体仿真与调试结果。
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论文所作研究全面，研究内容明确，面向工程实践，具有较强的应用价值，解决了工程实际的应用问题。
10.期刊论文沈红卫一种具有在线修正能力的通用微模糊控制器-组合机床与自动化加工技术2004(3)
文章讨论了一种通用微模糊控制器的设计,该控制器具有在线修正控制参数能力、能将控制量实时发送到智能终端以实现跟踪仿真与控制模式决策、对内部变化和外部扰动不敏感等特点.介绍了具体设计.
本文链接：/Periodical_wjsjxx200819002.aspx
授权使用：西南科技大学(xnkjdx)，授权号：4cc80b4e-aca4-4b49-a924-9e9a0104ab13
下载时间：2011年3月2日。