DSP控制的智能小车路径跟随系统实现

"基于DSP的智能小车路径跟随系统设计 (2012年) - 工程技术 论文" 本文介绍了在车辆主动避撞技术中的一个重要组成部分——路径跟随系统的设计，具体研究了一种基于数字信号处理器（DSP）TMS320F28335的智能小车模型。该模型以DSP为核心控制器，利用多传感器系统来识别路径，实现了10:1比例的主动避撞功能。 1. 系统架构与核心技术 系统由核心控制模块和路径识别模块构成。TMS320F28335 DSP芯片因其高速处理能力和强大的计算能力，被选为控制核心，负责处理实时数据和执行控制算法。路径识别模块则依赖于多种传感器，如摄像头、激光雷达或超声波传感器，用于获取小车周围环境的实时信息，特别是前方道路的曲率。 2. 路径跟随策略 路径跟随的关键在于根据前方道路曲率动态调整小车的预瞄距离和行驶速度。文章提出了分段式控制方法，通过分析路径特征，将路径划分为不同段，针对每一段采用相应的控制策略，确保小车能适应各种复杂路况。 3. 预瞄跟随驾驶员模型 预瞄跟随驾驶员模型是模拟人类驾驶员驾驶行为的一种数学模型。在这个模型中，小车依据预瞄点的信息调整行驶轨迹，从而达到跟随路径的目的。模型的建立考虑了驾驶员对前方道路曲率的判断和反应，以实现更准确的路径跟踪。 4. 控制技术 为了驱动舵机和电机，系统采用了脉宽调制（PWM）技术，通过精确控制PWM波形来改变电机转速和转向。同时，PID（比例-积分-微分）控制算法用于优化控制性能，减少跟随误差，保证小车在规划路径上的稳定行驶。 5. 实验验证与结果 经过实验验证，该智能小车能够在预设的路径上稳定行驶，且跟随误差较小，这表明所设计的预瞄跟随驾驶员模型和控制策略是有效的。这一成果对于智能汽车和无人驾驶技术的发展具有重要意义。 6. 结论 基于DSP的智能小车路径跟随系统设计成功实现了路径跟踪功能，且具有较高的精度。这项研究不仅为车辆主动避撞技术提供了理论支持，也为智能交通系统的开发和应用奠定了基础。 关键词：智能汽车；路径跟随；DSP；预瞄跟随；PID 中图分类号：TP242.6 文献标志码：A 文章编号：1006-754X(2012)04-0312-06