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智能汽车中英文对照外文翻译文献

智能汽车中英文对照外文翻译文献

(文档含英文原文和中文翻译)

翻译：

基于智能汽车的智能控制研究

摘要：本文使用一个叫做“智能汽车”的平台进行智能控制研究，该小车采用

飞思卡尔半导体公司制造的MC9S12DG128芯片作为主要的控制单元，同时介绍了最

小的智能控制系统的设计和实现智能车的自我追踪驾驶使用路径识别算法。智能控

制智能车的研究包括:提取路径信息,自我跟踪算法实现和方向和速度控制。下文介

绍了系统中不同模块的各自实现功能，最重要部分是智能车的过程智能控制：如梦令李清照译文 开环

控制和闭环控制的应用程序包括增量式PID控制算法和鲁棒控制算法。最后一步是

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基于智能控制系统的智能测试。

关键词：MC9S12DG128；智能控制;开环控制；PID；鲁棒；

1.背景介绍

随着控制理论的提高以及信息技术的快速发展,智能控制在我们的社会中发挥

着越来越重要的作用。由于嵌入式设备有小尺寸、低功耗、功能强大等优点，相信

在黠鼠赋文言文 这个领域将会有一个相对广泛的应用,如汽车电子、航空航天、智能家居。如果

这些技术一起工作，它将会蔓延到其他领域。为了研究嵌入式智能控制技术，“智

能汽车”被选为研究平台,并把MC9S12DG128芯片作为主控单元。通过智能控制,智

能汽车可以自主移动,同时跟踪的路径。

首先,本文给读者一个总体介绍智能车辆系统的[2、3]。然后,根据智能车辆的

智能控制:提取路径信息,自我跟踪算法实现中,舵机的方向和速度的控制。它提供

包括了上述四个方面的细节的智能车系统信息。此外,本文强调了智能车的控制过

程应用程序包括开环控制、闭环增量PID算法和鲁棒算法。

2.智能车系统的总体设计

该系统采用MC9S12DG128[4]作为主芯片，以及一个CCD传感器作为交通信息

收集的传感器。速度传感器是基于无线电型光电管的原理开发。路径可以CCD传感

器后绘制收集的数据，并且系统弯曲的反义词 计算出相应的处理。在同时，用由电动马达速度测

试模块测量的智能汽车的当前速度进行响应的系统。最后，路径识别系统利用所述

路径信息和当前的速度，以使智能汽车在不同的道路条件的最高速度运行。图1示

出了智能车辆系统的框图。

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3、跟踪算法的自我实现

智能汽车的自我控制基于其上由CCD传感器[5]收集的路径信息。CCD传感器

的数据采集速率为25帧/秒。一个帧被划分为两个部分：奇数场和偶数场，也就是

说，50场/秒。为了使该电流路径的准确判断？我们放大频率为32MHz。最后，该

系统将得到后MC9S12DG128ATD模块逆向其由CCD传感器收集的数据35*307阵列，

并忽略一些消隐数据。

智能汽车有根据的滞后运行时，为了提高速度，收集前瞻性路径信息变得尤为

重要。基于上述理由，我们选择某一行远程数据作为智能车控制基本数据阵列的第

一行。相应地，第150行和第300行被选择作为辅助数据，然后我们得到一个新的

3*35二维阵列。在阵列的基础上，我们可以通过大量的实验和测试转弯最佳值适

应的每293行的最佳速度。对应的速度和转弯最佳曲线是基于上述数据绘制。速度

曲线和转弯曲线的拟合过程将使用本文中的第1行数据，例如声明。

图2示出了智能车与路径之间的位置关系（精确地黑色轨道）当车转身时L

表示该CCD传感器收集的最远基准线与汽车之间的距离。S表示最远中间点的基准

线和所述轨道线之间的距离。R表示的转弯半径。

计算R的过程如下：

从三角函数推导，我们制定出：

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通过测量，L=0.6米，在90度角范围内，黑色磁道位置和车体位置的垂直中

心线之间的距离为约0.2667米。这意味着S的范围从0到0.2667米。

根据向心力式：

极限速度可从公式推导：

（4）

智能车进入角时可以用下式计算出每个基准点的速度，同时该速度也是最大

值。为了计算速度V，我们需要测量的摩擦参数。

在本文中，计算摩擦参数的方法如下：首先，智能车放置在KT板上，然后将

板的一侧被升高直到智能车可以从板滑动。测量是在地面与KT板之间的角度。其

结果是大约60该图3示出了智能汽车的机械分析

以下等式可以得到车体状况力量的平衡：

mgsin60=mgsin30

KT板的摩擦系数，可以计算，u=0.577

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该智能车识别图像阵列的每一行由35个点组成。从左至右，参考点是从1编

号到35。在该论文中，0到17点被选择作为例子进行申报。这些点的最大速度被

计算，并且这些数据将被显示在表中

转弯的半径和速度表

如可从表中可以看出，智能汽车的最大速度为2.1596米/秒。经过测试，结果

表明，速度是2.0米/秒时，PWM等于2400。当智能车从一条直线进入弯道前，速

度可能比最大速度更快。与此同时，惯性因素作用于智能车。该系统通过了许多次

基于最大值的实验，最后，在表格4中的基准点的速度曲线是基于从许多实验中测

试得到的实验数据。

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弯道曲线拟合

智能小车方向由转向器的控制。舵机的转向范围从-45到+45。

在本文中，MCU总线频率被PLL乘到32MHz，20ms可以被分成60000计数。由

于2〜5ms的延迟和5％的误差，这时适当的设置精度为1.5。通过计算，当角度

增加1.5PWM值增加40。所以可以如下得出：

PWMDTY01=4500+40index_angle

Index_angle=I=indexccd-index_center和index_center是_ccd

代表在黑线位置。如果INDEX_angle值大于0，则当前黑线是在智能汽车的中心线

右侧的。PWMDTY01的值可以通过上述等式来计算，所述信号驱动器转向齿轮到右侧。

反之，如果index_angle值小于0，PWMDTY01的值驱动所述转向器转向左侧。

在运行过程中，智能小车花费大量时间在跟踪直线。通过实验，我们可以发现，

智能车将剧烈摆动，影响智能车的速度。如果智能车跑的路程直线过长，这将是糟

糕的时候。因此，调整该系统转弯策略。当index_ccd值接近中心线，转动角是在

小范围内限定。如果角度在7-25指涉点之间，则在大的角度内调整。调整后的曲

线如图5所示。

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C.自行控制

导向线由四种不同类型的曲线，包括线性，90度角的曲线，大S曲线，和小S

曲线。为了达到最快的速度，该系统已经开发了以下的控制策略。

智能小车的自我驱动策略是基于二维的3*35阵列上。这意味着该系统能检测

已捕获的黑线做出快速行动来调整智能的转动角度和速度。

通过大量的实验，当智能汽车运行在大的S曲线时候，可以发现该行的参考点

在行和行之间移动[1][27]。与此同时，因为高速行驶速度，大S的小弧度，和它

的前瞻性能力小车可以以近似直线的方式在大S曲线上运行。当智能车进入小S曲

线或90度的直角弯，参考点线或行[1][35]将确定的黑线，这意味着黑色引导线

出现在边缘最远的线路。

如果小车继续在小转角和高速对应的状态下运行，智能车将冲出赛道或大幅摆

动。在这一点上，系统的策略是交出控制线[2]，它是说基于数据的中间一行自我

驱动控制的速度和转向角度。通过拟合曲线，我们可以看到该行[2]的参考点的转

角更尖锐，而且速度比前行[1]低。智能车可以迅速改变其塑像，以保持它运行到

轨道。如果行的黑点[2][1]或线路的黑线[2][35]设置为1，则进一步的策略是交

出控制线的参考点[3]，以降低车速，增加的角度范围。

驱动通过曲线后智能车将行驶到轨道上的直线。该如何从曲线控制改变策略到

直线控制就显得尤为重要。为此，该系统引入了计时器的概念：当智能汽车的行驶

距离是约5cm，速度为3m/s的范围内（这意味着在0.015s），线[1][17]将连续

检测，直到找到黑线。该系统将把它作为智能车返回到比赛笔直的道路处理，并给

回线的控制权[1]。

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4.速度控制和弯道控制

它是用于智能汽车，以增加贴近控制的实际值，包括转向角的多少和行驶速

度，来在智能汽车驾驶中更接近所需速度的重要因素。因此，采用开环控制理论和

闭环控制理论控制汽车。

开环控制系统[6]

在开环控制系统装置中，控制对象的输出（控制量），不影响在此控制系统中的控

制器输出。它不依赖于反馈形成任何封闭环。

闭环控制系统[7]

闭环控制系统的特征在于，该系统控制对象的输出（控制量）反馈影响控制器的输

出。

A.旋转控制

当智能车行驶过程中遇到需要使用的控制转向策略后，该MC9S12DG128可以

通过PWM信号实现对转向的控制。该系统采用开环伺服控制来实现平稳，快速的转

向控制。

尽管在实现所需的角度值时，闭环控制PID算法优于开环控制，但选择不当PID

参数可以导致容易过冲，使得智能车摇摆急，齿轮不顺利工作。同时，在用于智能

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汽车的跟踪的时候，转向齿轮的旋转总是从一个方向到另一个方向。旋转也不会出

现突然逆转的情况。开环控制的是从偏离所希望的值接近期望值，这功能是适合于

转向控制的。因此，系统选择开环控制来实现转向控制。

B.速度控制

智能汽车使用步进电机作为动力装置。在MAX33886系统中可以通过输入各种

占空比的电信号控制电机的转速。为了使智能车辆迅速达到所需的值，在最短的时

间内实现增长，减速，该系统采用闭环控制模式，以调整速度。

C.增量式PID控制

在实践中，PID调节被广泛用于闭环控制[8,9]，这是比例，积分，微分控制。

随着控制理论的完善，有一个增量式PID控制。增量式PID控制算法

推导如下：由递推公式

（5）

它们时与采样周期，比例系数，积分时间常数，微分时间常数有关的系数。如可以

看到的，一般的计算机控制系统采用恒定的采样周期T，当KP，KI，Kd值设定，只

要得到的作为使用偏差的前三次测量参数就可以。

在增量式PID处理的过程中，有一个步骤在你得到U（K）后。你输入的PWM到

电机时，则必须判断U（k）的值。如果该值小于0，则输入PWM信号为0，如果它

大于最大PWM信号，则输入的最大值。

该系统使用一个增量PID算法，公式如下

error=speed_v-infrared_value7

pwmtemp=PWMDTY23+PID_P*（error-last_error）+PID_I*（error）+PID_D

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（error+pre_error-2*last_error）

在该式中，speed_v代表标准速度，infrared_value代表实时从ATD1转换速

度值。计算它们的误差的差异，并使用增量式PID控制算法计算得到pwmtemp。

该pwmtemp是作为输入信号来驱动电动机。因此，PID算法的主要功能是通过

实时反馈速度，以使速度接近所希望的速度尽可能的闭环系统。

就是说，该系统可以从路径所需的速度确定模块和实时速度形成速度检测模

块，然后调整PWM信号，以适应不同的路径的条件。

D.鲁棒控制策略

通过使用增量PID调节，我们可以迅速调整模型车辆的速度到理想值。然而，

实验表明，当模型车突然拐弯，从一条直线或运行到一个绕来绕去弯道后，不能加

快速度或立即减速。这意味着PID调节在这种情况下不是特别敏感。鉴于此，本文

提出了一种被称为鲁棒控制策略，用他代替增量PID调节法。同时鲁邦可以实现速

度调节的辅助策略。

鲁棒控制装置是一种快速优化控制。简单地说，它提供了最大马力和最大的制

动力。例如，从A点行驶时到B点，以最快的方式是，我们应该给车子的最高速度，

不考虑转弯率，障碍等因素有关。当汽车到达终端，直接的方式是停止提供最大的

制动力。

在本文中，鲁棒控制策略的使用方法如下：进入直路后，系统分配的PWM占空

比来最大，也就是电机运行的最高速度。速度尽快达到所需的值作为小车运行到直

线的时候。当速度达到阈值，则系统改变控制策略，以PID控制平稳地调整速度。

当智能汽车转弯到一角落，该系统减少了PWM占空比为零，即切削电机的功率，从

而使智能车速度能迅速降低。当速度达到所述阈值的PID控制被启用。

智能车开始可以用最快的速度在直道上，当汽车转弯的拐角处，赶紧减慢速度。

与此同时，对于其他情况，智能车在鲁棒控制策略辅助下平稳运行。由于鲁棒控制

策略，该系统提高了汽车的速度，并避免了“运行停止”。

五，实验结果

系统测试是在封闭的实验室环境中进行的，我们使用的是大学智能赛车竞赛

“飞思卡尔杯”的指定路径。使用的光源是普通荧光灯。测试包括三个方面，如下：

1）

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如下:1)测试CCD传感器，通过上位机的观察数据来确认其是否可以准确的收

集路径信息。2）测试闭环控制它是否可以成为调整速度快于开环控制电动机的方

法。3）测试当智能汽车运行在跟踪路径上时，齿轮的转向是否灵敏和顺畅。

如图7所示,通过有蓝牙模块的串口工具，我们可以清楚的在主机中看到路径

信息[10]。由此可见,智能汽车可以准确的收集并提取路径信息。

从图8和图9中，不难发现，与开环控制相比，使用PID比闭环控制可以使汽

车达到所需的值更快。这两张照片都显示过程如何智能车达到所需的值。

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该智能车被放置在跑道上运行十圈。可以发现，该汽车可以非常好的适应各种

路径，并且行驶路径平滑。它也出现了“RUN-STOP”现象。智能车速度是通过使用

电子计时装置和其它辅助设备计算的，结果是，平均速度可达3米/秒。

六．结论

本文首先简要介绍了系统的总体设计目标和结构。然后根据对整个系统的需

求，系统地分为了不同的功能模块。每个模块的设计实施以及智能控制思想都在该

模块进行了详细的描述。最后，进行了最终的系统使用功能试验。通过试验结果，

我们可以看到，智能小车具有高度自适应能力和自我跟踪。结果表明，智能控制

基于智能车的研究是成功的。

结合了智能控制技术和嵌入式技枯树赋 全文朗诵 术的设计将会有更广阔的应用前景，不仅如

此，它还将促进社会的进步并且带来巨大的经济效益。

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原文：

IntelligentControlResearchbasedontheSmartCar

Abstract:Thispaperusesa“smartcar”asthe

9S12DG128

ischosentobethemaincontrolunit,whichisproduced

estintelligent

controlsystemisdesignedinthispaperandit

implementssmartcar’sself-trackingdrivingusingpath

paper,theintelligent

controlstudyofthesmartcarincludes:theextraction

ofpathinformation,self-trackingalgorithm

implementationofdifferentmodulesofthissystemis

hlightistheprocessof

smartcarintelligentcontrol:theopen-loopcontroland

closed-loopcontrolapplicationsincludingincremental

PIDcontrolalgorithmandBangBangcontrolalgorithms.

Atlastbutnottheleast,thesmartbasedonintelligent

controlsystemhasbeentested.

Keywords:MC9S12DG128；IntelligentControl；

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Open-loopcontrol；PID；BangBang；

UCTION

Withtheimprovementofcontroltheory,aswellas

therapiddevelopmentofinformationtechnology,

intelligentcontrolplaysanincreasinglyimportantrole

eddeviceshavesmallsizes,low

powerconsumption,ill

bearelativelywiderangeofapplicationsinthisfield,

suchasautomotiveelectronics,aerospace,smarthomeand

itwillspreadtootherfieldsifthesetechnologieswork

rtostudytheembeddedintelligent

controltechnology,a“smartcar”ischosentobethe

researchplatform,andMC9S12DG128chipisusedasthe

maincontrolunit[1].Bymeansofintelligentcontrol,

thesmartvehiclecanmoveautonomouslywhiletracking

thepath.

Atfirst,thispapergivesreadersageneral

introductionofthesmartvehiclesystem[2,3].Then,

accordingtotheprocessofthesmartvehicleintelligent

controlincluding:theextractionofpathinformation,

self-trackingalgorithmimplementation,steeringengine

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directionandspeedcontrol,itgivesthedetail

informationoftheabovefouraspectsofthesmartcar

tion,thepaperhighlightsthecontrol

processofthesmartcarapplicationincludingopen-loop

control,closed-loopincrementalPIDalgorithmand

BangBangalgorithm

LDESIGNOFSMARTCARSYSTEM

ThesystemusesMC9S12DG128[4]asthemasterchip,

andaCCDsensorasthetrafficinformationcollecting

edsensorisdevelopedbasedonthe

hcan

bedrawnafterCCDsensorcollectedthedataandthe

ame

time,thesmartcar\'scurrentspeedwhichismeasuredby

theelectricmotorforspeedtestmoduleisrespondedto

y,thepathidentificationsystem

utilizesthepathinformationandthecurrentspeedto

makethesmartcarrunatthehighestspeedindifferent

1showstheblockdiagramofthe

intelligentvehiclesystem.

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LEMENTATIONOFSELF-TRACKINGALGORITHM

Thesmartcar’sself-controlisbaseedonthepath

informationwhichiscollectedbytheCCDsensor[5].CCD

sensor’sdata-acquisitionrateis25frames/me

isdividedintotwoparts:OddFieldsandEvenFields,

thatistosay,50fields/rtomakeanaccurate

judgmentofthecurrentpathweamplifythefrequencyto

y,thesystemwillgeta35*307arrayafter

MC9S12DG128ATDmoduleconversethedatawhichare

collectedbytheCCDsensorandignoresomeblankingdata.

Thesmartcarhashystereticqualitywhilerunning.

Inordertoincreasethespeed,collecting

forward-lookingpathinformationbecomesparticularly

abovereasons,weselectthe1strow

ofthearraywhichistheemotedataasbasicdatafor

pondingly,the150thline

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and300thlineareselectedasauxiliarydata,andthen

wegetanewtwo-dimensionalarraywitha3*

thebasisofthearray,wecanfittheoptimumspeedvalue

andtheturningangelvalueofeachrowthroughalarge

respondentspeed

andturningangelcurvesaredrawnbasedontheabovedata.

Thefittingprocessofspeedcurveandturningcurvewill

bedeclaredusingthe1stlinedataforinstanceinthis

paper.

urveFitting

Figure2showsthepositionrelationshipbetweenthe

smartcarandthepath(blacktrack,exactly)whenthe

esthedistancebetweenthe

farthestreferencelinewhichtheCCDsensorcollectsand

esthedistancebetweenintermediate

pointofthefarthestreferencelineandthetrackline.

Rdenotestheturningradius.

TheprocessofcalculatingRisasfollows:

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Derivingfromtrigonometricfunctions,weworkout：

Aftermeasurement,l=0.6m。Inthe90-degreeangle

corner,thedistancebetweentheblacktracklocationand

theverticalcenterlineofthecarlocationisabout

sthatSrangesfrom0to0.2667m.

Accordingtothecentripetalforceformula:

Thelimitspeedcanbederivedfromtheformulaas

followed:

（4）

Thespeedofeachreferencepointwhichisthemaximum

valuewhenthesmartcarentersintothecornercanbe

ulatethespeedv,we

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needtomeasurethefrictionparameter.

Inthispaper,themethodwhichisusedtocalculatethe

frictionparameterisasbelow:Atfirst,thesmartcar

isplacedontheKTboard,andthenonesideoftheboard

israiseduntilthesmartcarcanslipfromtheboard.

MeasuretheanglewhichisbetweenthegroundandtheKT

ultisabout60TheFigure3showsthe

lowing

equationcangetthephysicalconditionofforcebalance;

mgsin60=mgsin30(6)

ThefrictioncoefficientofKTboardcanbe

calculated,andthen=0.577

Eachrowoftheimagearraywhichthesmartcar

fttoright,

aper,

maximumspeedofthesepointsiscalculated,andthese

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dataareshowedinthetable1

Ascanbeseenfromthetable,thesmartcar’smaximum

speedis2.1596m/esting,theresultshowsthat

speedis2.0m/esmart

carrunsinthestraightlinebeforeitentersintothe

corner,thespeedmaybefasterthanthemaximumspeed.

Atthesametime,theinertiaisantherfactorforthe

temistestedthroughmany

experimentswhicharebasedonthemaximumvalue,and

finally,thespeedcurveofthereferencepointsisgot

fromtheexperimentaldatawhichshowsinfigure4.

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ngCurveFitting

Smartcardirectioniscontrolledbythesteering

geofthesteeringgear’sturningangelis

from-45to+45.Inthispaper,MCUbusfrequencyis

multipliedto32MHzthroughthePLL,and20msneeds60000

eofthe2~5msdelayand5%error,it’s

appropriatetosetaccuracyto1.5.Bycalculating,the

PWMvalueincreases40whentheangleincreases1.5.

Sotherespondingequitationcanbedrawnasbelow:

PWMDTY01=4500+40index_angle

Index_angle=index_ccd-index_center,and

index__ccdstandsforblack-line

ndex_anglevalueislarger

than0,thecurrentblacklineisontherightsideof

thesmartcar’ueofPWMDTY01can

becalculatedthroughtheaboveequation,thesignal

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ontraryside,

iftheindex_anglevalueislessthan0,thevalueof

PWMDTY01drivesthesteeringgearturntotheleftside.

Smartcarspendsmuchtimeontrackingthestraight

htheexperiment,we

canfindthatthesmartcarwilltempestuouslyswingwhich

affectssmartcar’beworsewhenthesmart

carmayrunawayifthestraightlineistoolong.

Therefore,

theindex_ccdvalueisnearthecenterline,theturning

ngleisbetween

the7-25referentpoints,ed

curveisshownasFig.5.

-drivingcontrol

Theguidelineiscomposedoffourdifferenttypes

ofcurve,includinglinear,90-degreeanglecurve,big

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Scurve,rtoachievethefastest

speed,thesystemhasdevelopedthefollowingcontrol

strategies.

Smartcar’sself-drivestrategiesarebasedona

two-dimensionalarrayof3*sthatthesystem

detectwhichspothascapturedtheblack-lineandmake

aquickactiontoadjustthesmart’sturningangleand

speed.

Throughalargenumberofexperiments,itcanbefound

thatthereferencespotsofline[1]movebetween

line[1][5]andline[1][27]whensmartcarrunsonlarge

ametime,thesmartcarcanrunthrough

thelargeScurvebyapproximatedstraightlineway

becauseofthehigh-speeddrivingspeed,thelargeS’

ssmallercorner,

thesmartcarenterssmallScurveor90-degree

right-anglecorne旧时王谢堂前燕全文阅读 r,thereferencepointline[1][1]or

line[1][35]wouldidentifytheblackline,whichmeans

theblackguidelineappearsintheborderlineofthe

rtcarwillbeoutofthetrackor

swingsharplyifitcontinuestorununderthe

correspondingstateofsmallturningangleandhigh-speed.

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Atthispoint,systematicstrategiesistohandover

controltoline[2],itissaidthespeedandturningangle

ofself-drivecontrolisbasedonmiddlerowofdata.

Throughfittingcurves,wecanseethatline[2]reference

point’sturningangleissharper,andthespeedislower

thanline[1].Thesmartcarcanchangeitsstatuequickly

lackflagof

line[2][1]ortheblackflagofline[2][35]issetto1,

thefurtherstrategyistohandovercontroltothe

referencespotsofline[3]toreducespeedandincrease

the丰乐亭游春三首其一 anglerange.

Smartcarswillbetravelingtothe卓文君写给司马相如的情书 trackona

particularlyimportantthathowtochangestrategyfrom

end,

thesystemintroducestheconceptoftimer:whenthesmart

car’sdrivingdistanceisabout5cmandthespeedis

within3m/s(whichmeansin0.015s),line[1][17]will

systemwillhandleitasthesmartcarreturnstostraight

raceroad,andgivecontrolbacktoline[1]

ONTROLANDTRUNNINGCONGTOL

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Itisanimportantfactorforthesmartcarto

increasethespeedthatishowtocontroltheactualvalue

includingturningangleanddrivingspeedtoapproachthe

ore,

theopen-loopcontroltheoryandclosed-loopcontrol

theorywasadoptedtocontrolthecar.

Open-loopcontrolsystem[6]

Open-loopcontrolsystemmeansthecontrolled

object\'soutput(controlledquantity)donotaffectthe

notrely

onthefeedbackforminganyclosed-loop.

Closed-loopcontrolsystem[7]

Closed-loopcontrolsystemischaracterizedthatthe

systemcontrolledobject’soutput(controlledquantity)

issentbacktoaffecttheanti-controller\'soutput.

gcontrol

TheMC9S12DG128achievethesteeringcontrolthrough

PWMsignalsafterthesystemhadadesiredcontrol

systemadoptstheopen-loopservocontroltoimplement

asmooth,faststeeringcontrol.

Althoughtheclosed-loopcontrolPIDalgorithm

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outperformstheopen-loopcontrolinachievingthe

desiredanglevalue,improperselectionofPIDparameters

canleadtoovershooteasily,whichmakesthesmartcar

sametime,forthesmartcarstracking,thesteeringgear

rotationisalwaysfromonedirectiontotheother

onwillnotappearsuddenlyreverse

tureofopen-loopcontrolwhichis

approachingthedesiredvaluefromlessthanthedesired

ore,the

systemchooseopen-loopcontroltoachievesteering

control

ontrol

systemusingMAX33886cancontrolthemotorspeedby

r

tomakethesmartvehiclesquicklyachievethedesired

value,whichistheshortesttimepossibletoachieve

growth,deceleration,thesystemusesclosed-loop

controlmodetoadjustthespeed.

entalPIDcontrol

Inpractice,PIDregulationiswidelyusedforclosed

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loopcontrol[8,9],whichisproportional,integral,

eimprovementofcontrol

theory,ental

PIDcontrolalgorithmisderivedasfollows:

Bytherecursiveformula

（5）

Theyarerelatedtothesamplingperiod,the

proportioncoefficient,integraltimeconstant,

canbeseen,thegeneralcomputercontrolsystemusesa

constantsamplingperiodT,whenkp,ki,Kdareset,you

cangettheparameteraslongastheuseofthethree

previousmeasurementsofthedeviation,Theyarerelated

tothesamplingperiod,theproportioncoefficient,

integraltimeconstant,derivativetimeconstantrelated

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eseen,thegeneralcomputer

controlsystemusesaconstantsamplingperiodT,when

kp,ki,Kdareset,youcangettheparameteraslongas

theuseofthethreepreviousmeasurementsofthe

deviation。

IntheprocessofincrementalPIDtreatment,there

isasteptonoteafteryougetu(k).Beforeyouinput

thePWMtothemotor,youmustjudgetheu(k)value.

Ifthevalueislessthan0,inputthePWMsignalas0,

ifitisgreaterthanthemaximumPWMsignal,inputthe

maxvalue.

ThesystemusesanincrementalPIDalgorithm,the

formulaisasfollows：

error=speed_v-infrared_value7

pwmtemp=PWMDTY23+PID_P*（error-last_error）+PID_I*

（error）+PID_D（error+pre_error-2*last_error）

Intheformula,speed_vstandsforthestandardspeed,

infrared_value7meansspeedvalueofreal-timefromATD1

tempisassignedaftercalculatingthe

differenceoftheirerrorandusingincrementalPID

tempisas

,themainfeature

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ofPIDalgorithmisusingreal-timefeedbackspeedtomake

speedapproachingthedesiredspeedasfaraspossible

intheclosed-loopsystem.

Itissaidthatthesystemcangetthedesiredspeed

fromthepathidentifymoduleandthereal-timespeed

formthespeeddetectmodule,andthenPWMsignalis

adjustthetoadapttothedifferentpathcondition.

NGcontrolstrategy

ThroughtheuseofincrementalPIDadjustment,wecan

quicklyadjustthespeedofthemodelcartoanidealvalue.

However,experimentsshowthatwhenthemodelcar

suddenlyturnsacornerfromastraightorrunsintoa

straightaftergoingaroundthebend,itcannotspeed

sPIDregulation

isnotparticularlysensitiveunderthesecircumstances.

Giventhis,thispaperproposesanotherregulation

methodwhichiscalledBANGBANGControlStrategyinstead

usestheBANGBANG

asanauxiliarystrategytoimplementthespeed

adjustment.

BANGBANGcontrolmeansthefastoptimalcontrol.

Putsimply,itprovidesmaximumhorsepowerormaximum

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mple,whentravelingfrompointA

topointB,thefastestwayisthatweshouldgivethe

carthemaximumspeedwithoutconsideringtheturning

rate,ecarreachesthe

terminal,thedirectwaytostopisgivingthemaximum

brakingpower.

Inthispaper,TheBANGBANGcontrolstrategyis

usedasfollows:Afterenteringstraight,thesystem

assignsthePWMdutycycletomaximum,thatis,themotor

edreachesthedesired

e

speedreachesthethresholdvalue,thesystemchanges

controlstrategytothePIDcontroltoadjustthespeed

esmartcarturnstoacorner,thesystem

reducesthePWMdutycycletozero,thatis,cuttingthe

powerofthemotor,sothatthesmartcarspeedcan

controlisenabledwhenthe

rtcarcan

startwiththehighestspeedonthestraightlineandslow

downthespeedquicklywhenthecarturnstothecorner.

Atthesametime,thesmartcarrunssmoothlyunderother

circumstancethroughtheauxiliaryBANGBANGcontrol

智能汽车中英文对照外文翻译文献

way,thesystemraisesthecarspeed

andalsoavoidsthe“run-stop”conditionwhichowingto

pureBANGBANGcontrolstrategy.

MENTALRESULTS

Systemtestsaredoneinclosedlaboratoryenvironment

andweusethespecificpathdesignatedbyFreescaleCup

htsources

tsinvolvethree

aspectsasfollows:1)TesttheCCDsensorforwhether

itcancollectthepathinformationaccuratelyornotby

observingthedatafromtheupper-machine.2)Testthe

closedloopcontrolforwhetheritcanadjustthespeed

fasterthanopenloopcontrolmethodforthemotorornot.

3)Testthesmartcarsteeringgearsteeringforwhether

itissensitiveandsmoothwhenthecarrunsonthetracing

path.

AsshowninFigure7,throughthehostcomputer,we

canclearlyseethepathinformationthroughtheserial

toolsbytheBluetoothmodule[10].Thus,thesmartcar

cancollectandextractthepathinformationaccurately.

智能汽车中英文对照外文翻译文献

FromFigures8andFigures9,itisnotdifficultto

find

thatcomparingwiththeopened-loopcontrolled,usingthe

PIDclosed-loopcontrolcanmakethecarreachthedesired

wopicturesbothshowtheprocess

thathow中庸之道的精髓 thesmartcarreachesthedesiredvalue.

智能汽车中英文对照外文翻译文献

Thesmartcarisplacedontherunwayanditrunsten

efoundthatthecarcanadapttoa

varietyofpathsverywell,andtherunningpathissmooth.

Itdoesappearthe“run-stop”incoherentphenomenon.

Thesmartcarspeediscalculatedbyusingelectronic

timingdevicesandotherauxiliaryequipmentsandthe

resultisthattheaveragespeedisupto3m/s.

SION

Thispaperraisestheoveralldesigngoalsand

accordingtorequirementsoftheentiresystem,the

module’sdesignandimplementationaswellasintelligent

controlideasineachmodulearedescribedindetails.

智能汽车中英文对照外文翻译文献

Atlast,thefinalsystemhasbeentestedusingfunctional

hthetests’results,wecanseethatthe

smartcarhasahighdegreeofadaptivecapacityand

sthatintelligentcontrol

researchbasedonthesmartcarissuccessful.

Therewillbebroaderapplicationprospectsthat

combiningtheintelligentcontroltechnologyand

promotesocialprogressas

wellasbringinggreateconomicbenefits.

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