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双车协同模式下主电磁导引车控制系统硬件设计(2)

时间:2019-01-12 17:22来源:毕业论文
1.2.2 国内研究现状 我国的相关研究也已开展,2011 年7 月14 日,国防科技大学研制的 HQ3 智能车完成了286 公里的高速公路无人驾驶试验。中国科学院 自动化


1.2.2  国内研究现状 我国的相关研究也已开展,2011 年7 月14 日,国防科技大学研制的 HQ3 智能车完成了286 公里的高速公路无人驾驶试验。中国科学院自动化研究所于 2003 年研制出移动机器人,其基本结构包括传感器、控制器和运动结构。通过多传感器信息融合,能够实时完成运动控制决策、寻找最优路径、躲避障碍物、定点运动、实现自主移动及轨迹跟踪等。
1.3  智能车相关技术简介
1.3.1  传感器技术 传感器能检测到被测量的信息,并将信息按一定规律变换成为电信号或其他形式的信息进行输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示和控制等要求[9]。它是实现自动检测和控制的首要环节。在电磁组智能车比赛中,主要使用电磁传感器和测速传感器。电磁传感器类型多种多样,主要可供智能车选择的有霍尔传感器、磁通门和线圈等。
(1)霍尔传感器:根据霍尔效应可以制成霍尔传感器,它能够检测通电导线周围的磁场,将磁场信息转化为电压信号进行输出。
(2)磁通门:磁通门主要由高导磁率铁芯和两种线圈构成。当电路中存在磁场时线圈的两端出现感应电动势。磁通门对磁场感应非常敏感,可以有效测量直流或交流磁场[10]。
(3)线圈:将线圈放置在通有交变电流导线的区域内,当通过线圈的磁通量发生变化时,线圈内能够产生感应电压,从而输出电压信号[11]。 目前常用的测速传感器有三种:霍尔传感器、对射/反射式光电传感器和光电编码器。
(1)霍尔测速传感器:它是一种磁敏传感器,而电磁组赛道中本身就存在电磁信号,所以不适合采用霍尔测速传感器。
(2)对射/反射式光电传感器:安装起来麻烦,如果安装精度不够高将会直接导致传感器测得的数据不够精确,影响最终智能车的控制。 (3)光电编码器:安装方便,稳定性高,接口简单,是最普遍使用的测速装置。 1.3.2  无线通信技术 随着社会的不断进步和发展,通信与交流已经成为人们工作和生活中非常重要的部分,无线通信技术以其成本低、扩展性好、使用方便等优势,近些年而得到了长足的发展和广泛的应用。 Zig-bee 的特点有:距离近,其通常传输距离是 10-100 米;低功耗,在低耗电待机模式下,2 节5 号干电池可支持1 个终端工作6~24 个月,甚至更长;低成本,Zig-Bee免协议费,芯片价格便宜;低速率,Zig-bee通常工作在20~250kbps的较低速率;短时延,Zig-bee 的响应速度较快等[12]。 蓝牙(Bluetooth)能够在10 米的半径范围内实现点对点或一点对多点的无线数据和声音传输,其数据传输带宽可达 1Mbps[13]。蓝牙目前存在的主要问题是芯片大小和价格较高,抗干扰能力较弱。 Wi-Fi技术突出的优势在于它有较广的局域网覆盖范围,其覆盖半径可达 100 米左右,相比于蓝牙技术,Wi-Fi 覆盖范围较广,传输速度非常快,其传输速度可以达到11mbps(802.11b)或者54mbps(802.11a),适合高速数据传输的业务[14]。 双车协同模式下主电磁导引车控制系统硬件设计(2):http://www.lwfree.cn/zidonghua/20190112/29323.html
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