基于FPGA的模糊控制自動(dòng)垂直泊車系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、自動(dòng)泊車技術(shù)是目前汽車智能化趨勢(shì)下的一個(gè)研究熱點(diǎn)，它可以通過(guò)傳感器和控制器探測(cè)環(huán)境信息并控制汽車自動(dòng)行進(jìn)到泊車位內(nèi)，從而避免駕駛員在狹小泊車空間內(nèi)進(jìn)行復(fù)雜而需要經(jīng)驗(yàn)的泊車操作，進(jìn)而有效緩解泊車難的問(wèn)題。
　　針對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中較為常見(jiàn)的垂直泊車情景，本文對(duì)自動(dòng)垂直泊車系統(tǒng)的模糊控制策略進(jìn)行了研究，并基于FPGA芯片對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件協(xié)同的嵌入式設(shè)計(jì)。
　　首先，從阿克曼轉(zhuǎn)向幾何原理出發(fā)，推導(dǎo)出前輪轉(zhuǎn)向后輪驅(qū)動(dòng)車輛的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，作

2、為泊車過(guò)程的數(shù)學(xué)理論;并依據(jù)車體參數(shù)和環(huán)境信息計(jì)算出各個(gè)初始角度下的可行初始泊車區(qū)域和倒車過(guò)程中的防碰撞約束條件。
　　其次，根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)，在MATLAB模糊工具箱內(nèi)，開(kāi)發(fā)一種面向自動(dòng)垂直泊車的角度、速度雙輸出模糊控制器，使車輛不僅可以調(diào)整舵機(jī)角度倒車，而且在向后倒車失敗時(shí)，能夠前后移動(dòng)調(diào)整車身姿態(tài)，從而可以自適應(yīng)的完成垂直泊車動(dòng)作。為了驗(yàn)證算法有效性，在Simulink內(nèi)搭建仿真模型，使用動(dòng)畫(huà)輸出的方式檢驗(yàn)?zāi)：刂破鞯目刂菩Ч?/p>

3、
　　再次，由于模糊控制器的設(shè)計(jì)存在較大主觀性并需要大量的后續(xù)調(diào)試工作，本文使用混沌算法和遺傳算法組合的優(yōu)化策略對(duì)模糊控制器的隸屬度函數(shù)參數(shù)和部分關(guān)鍵規(guī)則做優(yōu)化。從Simulink動(dòng)畫(huà)輸出易見(jiàn)，優(yōu)化后模糊控制器輸出的泊車路線更加合理，泊車動(dòng)作更加簡(jiǎn)潔。
　　最后，分析和設(shè)計(jì)超聲波傳感器在車體上的布局結(jié)構(gòu)，搭建包含感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)的自動(dòng)垂直泊車智能車驗(yàn)證平臺(tái);同時(shí)，設(shè)計(jì)泊車系統(tǒng)的軟件流程，并使用Xilinx公司的E