基于嵌入式的AGV视觉导航系统设计.pdf

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1jAGVUniversitya410083Ohm)azPID琫础AGV法上采用模糊一咖控制的自动导航小车系统。本罗三定,冯准------14-----样也对小车路径跟踪控制器的有效性和实时陛设计系统概述年第期(AGV)P自动导航小车跟踪路径。systemsvision引言AGVAGV导航策略有着广阔的应用前景,其中单目视觉【路径跟踪的导航能较好地用于嵌入式系统实现。但这在综合考虑硬件设备的运算能力、系统的实用性和成本等多方因素,本文设计了一个硬件平台上文重点阐述了模糊一控制器的设计过程。实验AGV一一ARM9$3C2410USBCMOS在此基础上设计了一种应用于嵌入式系统,实验结果表明,使用该控制器能较好地实现vehicle)systemanddesisnavigationandcontrollerthenavigationfuzjPID随着计算机科学的飞速发展,许多采用嵌入式的重点。目前较为成熟的导航策略种类繁多,视觉提出了更高的要求。基于嵌入式系统、导航策略上采用路径跟踪、控制方AGV的实时性和鲁棒性。主跟踪地面路径的视觉反馈控制系统。其中嵌入式系统为系统核心部分,微处理器采用三星公司lTP391A文章编号:———心洗笱畔⒖:;移动小车1收稿日期:∞一—i(1955)视觉、数字图像处理、多媒体技术等。
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嗍慕￡图曩猯髦点的模糊一咖混合控制器。:籔控制器设计2芾缍閘IIl簂&为转换阈值。本系统%设定为D:籔Ⅲ控知识库雨裆鷏系统的工作原理为:摄像头实时拍摄地面路况USB20进行处理,从中提取出路径信息,再根据控制算法产PWM字图像处理的方法识别路径。图像处理过程大体分为以下三个步骤:灰度化、模糊去噪、边缘检测。为简化后续处理,首先将摄像头获取的路面彩色图像滤波去掉噪声,然后再通过边缘检测算子‘5根据实验,选取路径边缘图像上某一像素点为预瞄点。此时需要将预瞄点通过摄像头标定的方E7取预瞄点处横向偏差为控制器输入量,转向轮PIDK通过仿真和实验可以整定这些参数。需要说明和驱动系统的数学模型。整定好以上三个参数即完PID根据模糊控制器的一般结构,设计出本系统的模糊控制器缤所示,它由输入量模糊化接口、数据库、规则库、推理机和输出解模糊接口五部$3C2410伺服电机会产生动作控制小车转向,使得小车跟踪地2本系统是一个基于视觉反馈的系统,需要用数如图荆;;叶韧枷瘢缤所示。为排除图像噪声的干扰需要先对图像进行中值61制系统的控制量。模糊控制能很好地模拟人的预瞄控制行为,但其结构上的缺陷,系统的稳态性能并不理想,当偏差较小的情况下容易出现振荡,无法消除静态误差。PID模型故动态性能不理想。为达到较好的控制效果,实现的方法是在大范围偏差时采用模糊控制,PIDFLCPID量式差分方程可以表示为:Ⅱ疋一知%一2e(k1)+e(k2)),5趉,次采样输出的转E(|})kE(k1)E(k2)k1k2的是,在整定参数之前需要获得小车的运动学模型模糊控制器设计分组成。模糊控制器采用双输入单输出结构,输入量取为横向偏差推浔浠蔈即为连续两帧图E)uIl2AGV3456R&ert