毕业论文课题相关文献综述

随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也越来越受到人们的关注，全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能车这方面的题目，全国各高校也很重视该题目的研究。在工业生产中，可以代替人类完成恶劣环境下的货物搬运，设备检修等任务；在军事上，可以在危险地带代替人类完成侦查，排雷等任务；在民用上，可以作为导盲车为盲人提供帮助；在科学研究方面，可以代替人类完成外星侦探或其他等。因此无人驾驶智能车控制系统的研究，对车辆的安全出行，提高运输能力，实现军事现代化都有着现实的意义，有利于我国智能汽车在商用和军事方面的发展。随着计算机和智能技术的发展，研究智能小车大致经过三代的演变：

第一代是可编程的示数再现型智能小车。目前已经普及化，它是依靠人们给予的过程，能重复进行多种操作的系统。由于其不具有传感器的反馈信息，因此不能再作业过程中从外界不断获取信息，来改善其自身的行动品质，故其应用的范围和精度受到限制。

第二代是具有一定感受功能和自适应能力的离线编程智能小车，此种机器人配置了简单的内、外部传感器，能对自身的实际位置、方向等进行测量，能通过视觉、感觉等传感器能力对外部环境进行实际探测，从而由这些反馈信息在事先编好的算法和程序指导下对操作过程进行调整。它与这几年迅速发展起来的传感器、微机技术和仿生物学、控制理论等密切有关。

第三代智能小车是能感知外界环境与对象物，并且有对复杂信息进行准确处理，对自己行为做出自主决策能力的智能小车，这种智能小车装有多种传感器，并能将多种传感器探测到的信息进行融合并做出相应决策，自主完成某一项任务。它能有效地适应环境变化，具有很强的自适应能力，是具有自学习和自主决策功能的智能机器人。国外智能车的发展已处于较高且稳定的水平，开发的很多相关系统已得到业界人士的肯定及一定的应用，而国内对无人驾驶智能车的研究起步较晚，且缺乏相应智能车的研究平台，我们要借鉴国外学者的研究成果，并在此基础上改进或开发更先进更智能的无人驾驶控制系统。

无人驾驶智能车具有自主驾驶能力，由于很多机器人的技术已经臻于成熟，而智能车的技术与机器人的技术尽管有所差别，但是也有很多想通之处。所以研究机器人的某些技术对于研究无人驾驶智能车具有指导意义。研究中具体的问题包括以下几个方面：环境感知问题在无人驾驶的智能交通系统中，虽然车作为主体，而路作为载体，但实际上两者之间的作用是相互的。对于无人驾驶智能车来讲，通过智能车特有的眼睛和耳朵对行驶周边环境进行感知是最基础也是最重要的环节，感知效果的准确与否与智能车的运行息息相关。车辆定位问题要想得知车辆当前所处的环境和具体位置，就必须将传感器感知到的环境信息经过处理和分析，即智能车定位的基本原理。车辆定位系统与所采用的传感器类型有关，不同的传感器，其定位的方法及原理也不同，目前应用较广泛的定位方法主要分为：视觉定位法、磁定位法、GPS定位法、激光雷达定位法等。车辆控制问题知道了车辆当前所处的具体位置，就可以实现对车辆的控制，使智能车能够按照要求行驶。车辆的控制系统可以分为两种，即纵向与横向控制。分别可对车辆的速度或者加速度进行控制，以及对车辆的转向机构进行控制。这两种控制的协同作用保证了车辆可以精确的保持在一定的车道内行驶。对于无人驾驶智能车整体来讲，控制系统是执行智能车运行过程中的核心部分，所以控制系统灵活与否直接影响智能车的运行效果。

智能车控制系统主要分为两个子系统：上层规划系统与底层控制系统，智能车控制系统上层规划系统：上层规划系统的主要任务是全局规划与局部规划，在全局规划时，系统对传感器采集到的周围环境信息进行分析，分析后确定车辆相对位置并将位置信息发送与具体的控制模块，控制模块根据车辆当前位置信息，结合存储模块内存储的数据，通过一定计算方法得到并给出车辆横向纵向控制的具体要求，最后将这两个控制要求输入到局部规划中去执行；在局部规划时，横向模块接收全局规划的横向控制要求，分析、计算得出具体指令，如：期望舵机转角；纵向模块接受全局规划的纵向控制要求：一般为速度要求，通过分析、计算得出车辆需要加速度或减速度大小并计算得出对油门控制或对制动控制的具体指令，如：期望节气门开度、期望主缸压力等。底层控制系统：底层控制系统类似于驾驶员的手和脚，它是智能车控制系统的最终执行者，其执行效果直接影响智能车能否准确并按时的完成规划系统的控制指令。底层控制系统的主要任务是根据规划系统的具体指令对车辆速度和方向进行实际控制，要求控制精确、快速。底层控制系统一般包括三个子系统：转向控制系统、油门控制系统、制动控制系统。转向控制系统属于横向控制，油门与制动控制系统属于纵向控制，在三个子系统内分别有独立的反馈系统。子系统接收指令，获得一个期望值，结合真实信息，通过一种控制算法，形成一个闭环系统，从而达到对智能车精确和实时控制。在文献中提到了一种积分分离式PID。基于积分分离式PID算法的优点在于消除静差、提高控制精度的同时，避免了因积分作用产生过大的超调，避免了系统振荡。在文献中提出了一种基于BTS7960芯片的电机驱动电路。解决了如单片机、DSP等微控制器为保证系统工作的稳定性、降低功耗，而丧失了驱动较大功率负载的能力的问题。该文中所设计的以BTS7960为核心的智能车电机驱动电路还具有输入隔离、功率放大、输出短路保护的功能。

参考文献

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