基于模糊控制的移动监控平台系统的研究

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wozhixiangxiazai1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在科学技术迅速发展的今天,机器人也备受关注,在各行各业都有广泛的应用,并且在自动控制学科的迅速发展下,对移动机器人各方面性能的优化也成为当今社会研究的热点,而智能控制是自动控制研究领域的飞跃。智能小车又被称为轮式机器人,其较好的自动导引功能在自动化物流输送系统中备受青睐。本文提出的移动监控平台,通过嵌入式技术、视频传输技术和无线网络通信技术,不但可实时查看运行路线及环境,而且能代替人类在恶劣环境中完成很多复杂的工作。移动监控平台在识别及跟踪路径方面,应有良好的精确性、稳定性及实时性,所以,对移动监控平台各性质的进一步创新和研究具有广阔的应用前景与实际意义。本文对小车性能进行研究,设计控制算法,提高移动监控平台的性能,利用后轮差速电机和前轮舵机互相配合,同时控制小车转弯,使得小车实时准确识别复杂路径信息,行驶过程快速、平稳。本文中主要的工作有:1、构建了移动平台的硬件,建立运动学模型,采用Cortex-A8系列的ARM处理器s5pv210为主控芯片,编写路径识别模块、电机和舵机驱动模块、测速模块等程序。2、配置Mjpg-streamer视频服务器,通过无线路由器组建局域网,Android移动设备作为客户端以WIFI方式访问小车摄像头,获取摄像头采集到的画面完成实时监控功能,增强了系统研究的实用性和灵活性。3、由于路径跟踪系统的复杂性和不确定性,所以本文摆脱传统控制的局限性,在传统控制算法基础上进行改进创新,在路径信息分析上选择了模糊控制算法,基于模糊控制理论,针对本文的移动监控平台,设计模糊控制器,其可根据专家经验知识和反复实验进行工作,无需建立被控对象的数学模型。处理器通过红外光电传感器采集道路信息,根据算法分析小车与黑线的偏离情况,送出控制信号给舵机和电机驱动模块,利用舵机与差速电机相互配合控制小车的转角和速度,通过模糊控制算法的引入,移动监控平台在识别及跟踪路径方面,具备了良好的精确性、稳定性及实时性。4、针对小车运行过程中出现不稳定的问题,本文在传统PID控制基础上改进创新,提出了增量式PID控制、模糊PID算法及速度闭环控制对速度进行优化,对比传统PID控制,通过Matlab仿真验证了速度控制中采用增量式PID控制及模糊PID控制的优越性,具有控制精度高、响应速度快等特性,速度控制算法的引入使得小车运行过程快速、平稳、高效。5、本文研制的移动监控平台在设计方案及算法思想上都进行了创新,通过小车在黑线上的运行状态研究发现,采用模糊算法的小车在路径识别的准确性、稳定性和速度控制上的性能都有了提高,说明设计的功能在相应理论的支撑上基本实现。
其他文献
过渡金属硼化物因其具有良好的导电性、高硬度、高熔点和潜在的工业应用而成为近些年实验和理论的研究热点。最近,几种过渡金属硼化物在常压条件下被合成,这就大大降低了它们
在修改引力理论中,拉氏量的准确形式将会决定场方程的准确解,它极其重要的反映了理论的物理内涵。诺特定理给我们提供了一个研究修改引力理论的守恒量和对称性的有用工具。f(R)
航天器的升空需要大量燃料的燃烧来为其提供动力。航天燃料甲肼(MMH,monomethylhydrazine)与四氧化二氮(NTO,nitrous oxide)或红色发烟硝酸(RFNA,red fuming nitric acid)等氧化剂组合为一种常用的液体双组元推进剂,燃烧反应过程中生成的两个中间体—甲基肼自由基和甲基硝基肼自由基,对于了解整个反应过程至关重要。因此,这两个中间体裂解反应的理论计
摩擦学是研究一对相对运动及有相对运动趋势表面之间的摩擦、磨损、润滑及三者之间相互影响,相互联系的一门重要的理论和应用技术科学。摩擦现象在自然界以及科学实验中随处可
在量子光学和量子信息学中,光()的非经典性质不但在理解物理的基本原理中起到关键的作用,而且一直以来都是一个备受关注的研究课题。一些传统的量子态(粒子数态、相干态、压缩态
随着量子光学的发展,传统的高斯量子态在许多方面已经无法满足人们的研究要求。为此,科研人员提出了利用非高斯操作(如光子增加或扣除)的方法对高斯型量子态进行操控,从而获得许多
用飞秒激光以适当能流作用于处在一定气氛(一般是SF6)中的单晶硅片上,加工后的表面区域可以得到准周期排列的微米尺度锥结构。在这些微结构的表面层(约300nm厚)中存在过饱和掺杂硫
在民主选举过程中,选民的投票行为是政治参与的最基本、最普遍的方式,因而,普遍、平等、直接、公开的选举制度被认为是现代民主政治制度的重要组成部分和基本特征之一。关于
解放思想、实事求是、与时俱进,是“三个代表”重要思想的精髓。深刻认识和把握其理论精髓,有助于我们领会、贯彻“三个代表”重要思想,使之转化为改造世界、造福于人民的强
目前诸多的证据表明,外地核中除了主要成分铁(Fe)之外,同时含有10wt%的原子量小于Fe的轻元素,例如氧(O)、硫(S)、硅(Si)等。然而,外地核中究竟含有何种轻元素?这些轻元素的存在对地