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高速智能车电器与控制系统设计开发

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标    签:高速智能车电器与控制系统设计开发

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文档简介

           随着智能交通系统 ITS (Intelligent Transportation System)的兴起,极大地促进了智能车辆技术水平的提高,使智能车辆作为 ITS 的重要组成部分得以被系统地研究开发。世界各国对智能车辆技术的研究开发表现出空前的热情,为此投入了大量的人力、物力,智能车辆技术也相继取得了突破性的发展。 国内智能车辆的研究与国外发达国家有一定的差距,研究领域主要集中在路径识别、自动转向等方面,对智能车辆电器控制系统研究较少,目前还没有能够完全实现自动控制的智能车辆,为此本文设计完成了一套能够实现高速智能车辆全方位自动控制的电器控制系统,为开展更深层次的智能车辆技术研究提供技术参考。 本文首先布置了导航所需的传感器系统、计算机系统及执行控制系统,选择了测量传感器信号的工业控制卡。考虑到发动机各种工况的复杂性,选择交流电机作为 JLUIV-IV 的主驱动电机,并采用变频调速控制和变极调速相结合的控制方式,使车辆具有更宽的调速范围。根据步进电机的特点,选用步进电机作为转向和制动的执行电机,这样使得转向和制动系统有很好的动态响应能力。 系统的电路设计是论文的重要组成部分,本文设计了整车电源系统,对计算机系统、主驱动系统、转向和制动系统提供电源。设计了主驱动电机变极调速和变频调速控制电路,实现了对车辆速度的精确控制。完成了转向伺服系统和制动伺服系统电路设计,并设计手动和计算机控制电路,实现了车辆的自动转向和制动。对系统存在的干扰进行了分析,在设计过程中采用了一些硬件和软件抗干扰措施。 论文完成了对车辆的速度、转向轮转角等传感器信号的测量,并针对其信号受到高频成分的干扰,对他们进行了必要的数据滤波处理。同时利用 Kalman滤波原理对侧向偏差和方位偏差进行了滤波设计,并进行了仿真分析。 最后编制了电机控制及传感器信号测量软件,实现了各个 CPU之间的串口通讯,并给出了系统软件各功能模块的组成。   关键词:智能车辆;变频调速器;步进电机控制器;测控系统;数字滤波  

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