导盲系统方向与速度综合控制及FPGA实现

以预瞄与跟随理论为基础,设计了以FPGA为控制核心的导盲小车控制系统,可实现正常盲道行进、障碍物避障行进和红绿灯识别行进控制,为盲人出行提供安全保障.系统首先建立了基于平面几何约束的角度与速度综合控制模型,在此基础上提出了一种适于FPGA实现的基于模糊规则的自校正舵机控制算法,进而实现对导盲小车的方向与速度综合控制.本设计首先在Matlab环境下进行建模与调试,调试成功后运用Quartus II对控制器进行设计与仿真.实验证明该系统具有很强的实时性与可靠性,可极大程度的保障盲人出行的安全.

运用改进PSO算法的驾驶员自适应方向与速度综合控制优化研究

以经典的路径与单一变化的车速进行描述,遵循行驶误差最小与体力负担最小原则,建立以模糊PID控制器为基础的改进粒子群算法优化驾驶员方向与速度综合控制模型。利用改进的PSO算法自动寻优能力对模糊PID控制器的比例因子和量化因子进行离线优化设计,获得了比较精准的控制效果。模拟操作熟练的驾驶员驾驶汽车的过程。结果表明:相比于标准PSO模糊PID算法,改进PSO优化的模糊PID算法取得了更好的控制效果,能很好地描述驾驶员驾驶汽车侧向运动的特性,纵向速度跟随效果也较好。

基于加速度反馈的任意道路和车速跟随控制驾驶员模型

建立一个高效的能够适应复杂汽车行驶工况的驾驶员模型是进行'人—车—路'闭环仿真的关键。利用离散的数表方式对驾驶员跟随的任意道路路径和车速进行描述。以此为基础,提出任意路径下的预瞄点搜索算法,使'预瞄—跟随'驾驶员建模理论可应用于任意道路路径和车速的跟随控制。根据车速变化不断更新侧向加速度增益,实现驾驶员模型方向控制和速度控制的解耦。通过引入加速度反馈,建立一个简单而有效的跟随任意道路路径和车速的方向与速度综合控制驾驶员模型。仿真表明该驾驶员模型具有良好的路径与车速跟随精度。