智能車定向天線跟蹤系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、智能車輛也稱為智能車或者自主車，是智能交通系統(tǒng)（ITS）研究領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，也是車輛工程及自動(dòng)控制領(lǐng)域的研究前沿，它以公路智能化為基礎(chǔ)，遵循道路基礎(chǔ)設(shè)施與車載系統(tǒng)協(xié)調(diào)合作的理念，集成應(yīng)用現(xiàn)代通信、信息、自動(dòng)控制、傳感器等技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛輔助駕駛及特定條件下的自動(dòng)駕駛，減少人為因素引起的交通事故，提高了公路系統(tǒng)的安全性和運(yùn)行效率。
　　本文基于清華大學(xué)智能車平臺(tái)THMR-V，設(shè)計(jì)和開發(fā)了智能車定向天線跟蹤系統(tǒng)。同時(shí)，本文的研究?jī)?nèi)容也

2、是THMR-V的一個(gè)重要組成部分。
　　在本文中，第一，對(duì)智能車定向天線跟蹤系統(tǒng)的課題背景及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，接著介紹了智能車平臺(tái)THMR-V的整體構(gòu)架，如體系結(jié)構(gòu)、監(jiān)控系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、定向天線跟蹤系統(tǒng)等。第二，著重設(shè)計(jì)了本文智能車定向天線跟蹤系統(tǒng)的方案。首先根據(jù)指揮車和被控車輛的地理坐標(biāo)關(guān)系，推導(dǎo)出了天線指向的表達(dá)式，利用此天線指向表達(dá)式及傳感器信息可解算出當(dāng)前天線與目標(biāo)的方位角，方位角與當(dāng)前天線角度相比較，得到系統(tǒng)的角度

3、控制信號(hào)，并由系統(tǒng)控制器實(shí)時(shí)控制定向天線的轉(zhuǎn)動(dòng)，使天線指向被控車輛，達(dá)到穩(wěn)定跟蹤的目的。第三，研究了智能車定向天線跟蹤系統(tǒng)的工程實(shí)現(xiàn)，包括系統(tǒng)控制器的模塊化設(shè)計(jì)，如電源模塊、外圍接口模塊、模擬量輸入輸出模塊等，并完成了系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試工作。第四，在系統(tǒng)控制器控制算法部分，以天線當(dāng)前角度作為反饋量，采用了基于智能PID控制算法的負(fù)反饋閉環(huán)控制策略，避免了傳統(tǒng)PID控制算法的缺點(diǎn)，獲得滿意的跟蹤效果。
　　本文所做的工作是在智能車領(lǐng)