自主導(dǎo)航車輛的關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)于研究.pdf

1、在建國(guó)初期，中央就提出農(nóng)業(yè)的根本出路在于機(jī)械化。幾十年過(guò)去了，現(xiàn)在我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平，我國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展也到了又一次重大改革的時(shí)期。黨的十八大已經(jīng)提出我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向是規(guī)?；?jīng)營(yíng)，即以家庭農(nóng)場(chǎng)、種糧大戶、農(nóng)業(yè)合作社等形式種植。這種發(fā)展方向又為農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展提出了新的智能化、精量化的要求。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)環(huán)節(jié)需要高度依賴人工的操作，作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效率全部靠駕駛員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種情況下存在著作業(yè)效率低、作業(yè)質(zhì)量不能保

2、證、駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題。因此發(fā)展自主導(dǎo)航農(nóng)業(yè)機(jī)械有著十分重要的意義。
　　本論文致力于研究農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)行走，運(yùn)用了信號(hào)監(jiān)測(cè)技術(shù)、單片機(jī)控制技術(shù)、機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)等。在本研究中以一臺(tái)電動(dòng)汽車平臺(tái)作為自主導(dǎo)航行走平臺(tái)，設(shè)計(jì)了一套基于CAN總線的自動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以接受車載電腦發(fā)送來(lái)的指令，并根據(jù)指令的要求控制車輛的行走速度和轉(zhuǎn)向角度。實(shí)現(xiàn)了車輛的自動(dòng)行走功能。
　　本論文的重點(diǎn)是研究并設(shè)計(jì)、制作了一套車輛行走自動(dòng)控制系統(tǒng)

3、，該系統(tǒng)以單片機(jī)作為控制的核心。該系統(tǒng)包括三個(gè)子系統(tǒng)：轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)、車速控制系統(tǒng)和CAN總線通信系統(tǒng)。
　　(1)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。該子系統(tǒng)通過(guò)轉(zhuǎn)向角傳感器來(lái)檢測(cè)車輪當(dāng)前的轉(zhuǎn)向角，當(dāng)接收到車載電腦傳來(lái)的轉(zhuǎn)向指令時(shí)，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器將指令轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，用PID控制器對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行對(duì)比并計(jì)算出需要提供給轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電壓信號(hào)值，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)向的控制。
　　(2)車速控制系統(tǒng)。該子系統(tǒng)通過(guò)編碼器檢測(cè)車輛當(dāng)前的車速，計(jì)數(shù)器將編碼器的信號(hào)

4、以數(shù)字的形式傳送給單片機(jī)，當(dāng)單片機(jī)接受到車載電腦發(fā)送來(lái)的車速信號(hào)時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的程序中的P ID算法對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，并計(jì)算出需要提供給車輛行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電壓信號(hào)值，實(shí)現(xiàn)對(duì)車速的控制。
　　(3)CAN總線通信系統(tǒng)。該子系統(tǒng)主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)車載電腦與其他兩個(gè)系統(tǒng)之間的通信，該系統(tǒng)為以后系統(tǒng)功能的拓展提供了接口。
　　本論文在設(shè)計(jì)、制作、安裝完成自動(dòng)控制系統(tǒng)之后對(duì)行走平臺(tái)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)整定了一些系統(tǒng)參數(shù)，同時(shí)也驗(yàn)證了