多智能车协作控制系统软件设计与实现(4)

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1.3本文的主要研究内容及组织结构

本次毕业论文的探究内容主要包含车载无线通信网络的设计、智能小车的软硬件设计和测验条件下的多智能小车协作控制三个部分。首先，针对多智能小车合作系统对通讯的同时性、可靠性及分布式协作的要求，设计了有利于多智能小车协作的车载无线通信网络的方案。再者，依据现实生活中小轿车的构造、功能和特点，设计能够模仿真实小轿车辆的软硬件系统的智能小车。最后，为解决多智能车测验条件下的多智能小车协作控制的方案"源|自\751[文+论-文/网[www.751com.cn，设计了以工作形式为基础的自主决策程序、多智能小车编队、控制系统算法和路口的协作。

本文的组织结构如下：

第一章绪论。介绍了智能车协作控制系统的基本情况，其中包括发展状况，基本内容，并阐述了本文的主旨。第二章系统的总体设计。介绍了多智能小车协作控制系统的整体结构、智能小车的设计流程和结构。第三章无线通信网络的设计与实现。通过比较几种常用的短距离无线网络技术，根据系统的要求确定了wi-fi无线通信网络的设计方案.第四章软件的设计的方案以及实现的手段。第五章实验测试。第六章总结本论文所做的所有工作。

第二章系统的总体设计

多车协作系统与多机器人系统类似，协作系统体系结构可以分为两种：集中式和分布式。集中式结构，是一种规划与决策的自上而下式的层次控制结构，意思就是又一个智能车作为参考点，其他智能车通过这一参考点来定位自己在队伍中的方位。这样的结构的优点就是清晰、直观、协调性较好，但系统的容错性、实时性较差，同时，随着环境的变化，这一方法很难适应新的环境。分布式控制结构，没有集中控制单元，各智能车关系平等，均能够与其他能车通过通讯从而做到信息交换，来完成协调各自行为的目的，每台智能车都具有高度的自治能力，自主地规划与决策。这种结构相比于上一种，具有较好的容错性、适应性和扩展性，但是对通讯要求较高。分布式控制结构，没有集中控制单元，各机器人关系平等，均能够与其他机器人通过通信进行信息交流以协调各自行为，各机器人具有高度的自治能力，自主地规划与决策[3]。多智能小车协作控制系统采用的即为分布式结构。在分布式控制结构的多智能小车协作控制系统中，智能小车能够自主规划与决策，通过感知模块获得外界环境信息和通信模块获得的区域内其他小车的状态信息，经过处理和分析后，发送控制命令到执行机构，作用于外界环境。多辆智能小车为一起完成一部分困难的任务，，比如说编队任务，每辆智能小车具有独立的行驶方向和速度，差异很大，需要通过无线网络通信协商。由于区域内的多辆智能小车组成的无线通信网络拓扑结构是频繁变化的。因此，无线通信网络也采用分布式的结构。

2.1车载无线通信网络

由于车载通讯系统技术的飞速成长和移动自组织网络的日益成熟，将移动自组织网络技术应用于车载通信系统中，形成车载自组织网络的交通通信系统。车辆可以和周围的不同车辆或者道路上的设施实现通讯，来接受周围车辆的行驶速度、方位和车载传感器的感知数据，形成一个移动的无线网络。车载自组织网络的应用大大改善了我们的日常生活，因为可以使驾驶员获得原本不能观察到的更大范围内的车辆数据，比如说车辆的行驶速度、方位等等，同时还可以及时观察附近的交通状况，可以大大降低交通事故发生的可能性，大大增加了道路交通的效率。而且还有额外的生活服务数据，为驾驶员的驾驶和生活带来更多便利[4]。车载无线通信网络大致可以又两种方式组成：一种是车辆与路边基础设施之间通信的车．路通信系统；另一种是车辆之间的通信的车一车通信系统。