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摘要智能小车是移动机器人研究范围内的一个重要分支，而智能小车的运动控制则是整个小车系统的核心部分，对智能小车的平稳运行起着至关重要的作用。
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本文首先建立了四轮轮式小车的舵机、电机模型以及运动学模型，然后针对智能小车的运动控制中重要的研究内容——路径跟踪控制，进行了研究，利用PID控制方法对小车转角和速度进行组合控制来改变小车的运动状态，设计了小车前轮转向控制器和后轮驱动速度控制器，从而完成了智能小车的路径跟踪控制算法，最后，设计了仿真流程，通过仿真实验验证了控制算法的有效性。
在研究小车的路径跟踪控制算法时，本文建立了小车的转向控制系统和速度控制系统，并使用Matlab进行仿真验证。30297
关键词 智能小车 运动控制 路径跟踪 PID控制
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Research on Motion Control of the Intelligent Vehicle
Abstract
Intelligent vehicle is a significant branch of the research on robotics. Motion control of the intelligent car is the most important part of the whole vehicle system, and it plays a vital role in the smooth operation of the intelligent vehicle.
Firstly, a steering model, a motor model and a kinematic model of the foul-wheel intelligent vehicle were established. Then, one of the important research of intelligent vehicle for motion control - path tracking control, were studied. PID control method was used to combine the steer and speed of the vehicle to change the status of the intelligent vehicle. And the vehicle steering controller and speed controller were designed. Finally, the simulation process was designed. The simulation results showed that the control algorithm was effective.
The steer control system and speed control system were designed in order to make out the path tracking control algorithm. The control algorithm was proved effective by using Matlab to simulate the operation of the system.
Keywords intelligent car motion control path tracking PID control
目 次
1 引言 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 国内外发展状况 1
1.4 论文研究内容及安排 2
2 智能小车动力学建模 4
2.1 舵机模型 4
2.2 电机模型 4
2.3 小车运动学模型 7
2.4 本章小结 9
3 智能小车路径跟踪控制研究 10
3.1 PID控制方法介绍 10
3.2 速度PI控制器设计分析 11
3.3 转向PD控制器设计分析 12
3.4 小车整体运动控制 12
3.5 PID控制器参数整定 13
3.6 小车速度与转角给定策略 14
3.7 本章小结 14
4 仿真与分析 15
4.1 总体框架设计 15
4.2 仿真整体框图与小车模型 15
4.3 仿真结果与分析 16
结论 19
致谢 20
参考文献 21
1 引言
1.1 课题研究背景及意义
由于工业现场中存在很多不确定的、危险的环境因素，这推动了我们对智能小车运动控制技术的研究，使得小车能够代替人为操作进行实地探测等。随着运动控制技术不断发展和完善，越来越多的高新控制技术被运用到智能小车中去[1]。人们一直梦想着拥有一种能够自动驾驶，并可以适应各种复杂路面的车辆，而随着智能车辆运动控制技术的不断发展，使之成为了可能，而这其中需要用到导航定位、跟踪控制等许多重要的控制技术[2]。为了使智能小车能够更好应用到更多的领域，就需要不断研究发展小车的控制技术，因此目前对智能小车运动控制技术的研究越来越广泛，全国各大高校也非常的重视该课题的研究。本文则对智能小车的路径跟踪控制技术进行了研究与设计。
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