汽车定速巡航控制装置的设计开题报告

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定速巡航小车设计与制作

定速巡航小车设计与制作
要设计和制作一个定速巡航小车，需要以下步骤：
1. 确定要使用的控制器和电机，这将影响小车的速度和控制方式。

可以选择Arduino控制器和直流电机。

2. 创建小车底盘，可以使用3D打印或机械加工方式制作。

底盘应该能够支撑控制器、电机和电池等组件，并提供安装轮子和传感器的空间。

3. 安装电机和电池，根据底盘的设计和电路图连接所有电气组件。

4. 为小车安装轮子，可以选择常规车轮或马达带轮。

5. 添加能够控制小车方向的舵机，也可以使用两个马达来控制左右轮子的运动。

6. 使用红外线传感器或超声波传感器来检测小车前方的障碍物，并编写程序控制小车的行驶。

7. 编写程序来实现小车的定速巡航功能，可以使用PID算法来控制小车的速度。

8. 测试小车的性能并进行调整，确保它可以在不同的地形和环境中正常运行。

通过以上步骤制作出一个定速巡航小车，可以用于自动化导航等应用场景。

基于GPS的车辆定位监控系统的研究的开题报告

基于GPS的车辆定位监控系统的研究的开题报告一、项目背景随着社会经济的不断发展和人们生活水平的提高，汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

车辆的使用和管理对于现代社会的各个领域都至关重要，如交通运输、公共安全、物流配送等。

然而，在汽车使用过程中，一些交通违法行为和安全事故仍然时有发生，给人们的生命财产带来巨大的损失。

车辆定位监控技术的出现为车辆使用和管理提供了更加科学、有效的解决方案，其基于GPS定位技术和无线通信技术，通过实时采集车辆位置、状态、行驶轨迹等信息，可以实现对车辆实时监控和管理，提高车辆使用效率，减少交通违法和安全事故的发生。

二、研究目的本研究旨在通过对GPS车辆定位监控系统的研究，设计和实现一套可靠、高效、实用的车辆定位监控系统，使其能够满足车主和管理员对车辆监控和管理的需求。

三、研究内容1. 系统需求分析和设计通过对车主和管理员对车辆监控和管理需求的调研和分析，确定车辆定位监控系统的功能需求和技术要求，设计系统硬件和软件架构。

2. GPS定位技术研究对GPS定位技术进行深入研究，掌握其原理、特点、精度等相关知识，了解GPS接收器的选型标准和配置方法，研究GPS模块与控制器的通讯协议和数据格式。

3. 系统开发与实现基于需求分析和GPS定位技术的研究，进行系统开发和实现，包括系统硬件设计和制作、软件编程和测试。

4. 系统测试和优化通过对系统进行功能测试和性能测试，发现和改正系统存在的问题和缺陷，进一步优化系统的性能和稳定性。

四、研究成果本研究的成果主要包括以下方面：1. 设计和实现一套基于GPS的车辆定位监控系统，具有车辆实时监控、远程控制、报警等功能，满足车主和管理员对车辆监控和管理的需求。

2. 研究GPS定位技术的原理、特点、精度等，掌握GPS接收器的选型标准和配置方法，研究GPS模块与控制器的通讯协议和数据格式。

3. 通过对系统进行测试和优化，提高系统的性能和稳定性，满足实际应用的需求。

汽车巡航控制系统设计

第1章绪论1.1 课题背景和发展概况随着汽车技术的发展以及各种高新技术在汽车上的广泛应用，使汽车已经由一个传统的机械装置逐渐演变成一个集机械、电子、计算机控制、通信等技术于一体的复杂系统。

本课题所要研究的巡航系统是这个复杂系统的一部分。

在当前全球气温变暖、污染程度骤增、石油资源锐减的背景下，因此巡航控制系统在汽车上应用也越来越多[1]，一些厂家根据广阔市场的前景，逐步开发出性能优异的巡航系统。

从20世纪50年代，美国和日本相继研制出以模拟信号为主的巡航控制系统开启了该领域的大门，之后，德国的VDQ公司也研制出气动机械式巡航系统，1968年奔驰公司开发了晶体管控制的巡航系统，并在莫克利汽车上应用[2]。

70年代中后期，以数字信号为主的控制系统诞生，这时单片机技术和集成电路技术为优异的控制系统提供了强大的基础。

美国摩托罗拉公司研制的一种采用微处理器控制的巡航系统，标志着巡航系统进入一个新的技术领域。

进入21世纪，智能化为核心的汽车巡航系统和以定距离控制为主的自适应巡航控制系统诞生了，美国鲁卡斯公司研制出了自动恒速智能控制系统，该系统采用连续调频微波雷达，通过雷达探测前方车辆和本车的距离，计算出相对车速和距离，并将该信息提供给电控单元，通过执行器和制动器来控制车速[3]。

目前高级轿车已把巡航系统作为主要附加功能设备。

1.2 汽车巡航系统技术的概述汽车巡航控制系统，又称汽车速度控制系统，是指在一定得车速范围内，驾驶员不用控制加速踏板而能使汽车保持以设定的速度行驶的控制装置[4]。

简单的概述巡航技术，当驾驶员开启巡航系统，进入巡航状态并设定巡航车速后，微处理器通过车速传感器自动记忆设定的巡航车速。

当重新设定巡航车速时，微处理器可将原设定的车速消除并记住新设定的车速。

在巡航状态，微处理器不断将汽车行驶中各个时刻的车速进行检测，并和它记忆中的人为设定车速做比较运算，从而作为调节控制的基础。

当实际车速低于设定车速的时候，微处理器控制电动机驱动节气门向开度增大的方向转动，是车速升高；当实际高于设定的车速时候，微处理器控制电动机节气门向开度减小的方向转动，使车速降低。

车辆定速巡航控制系统的设计

车辆定速巡航控制系统的设计
车辆定速巡航控制系统是一种能够实现车辆在高速公路等直路
上保持一定车速，无需驾驶员踩油门踏板的自动驾驶系统，可以提
高驾驶的舒适性和安全性。

下面是该系统的设计步骤：
1. 传感器选择：选择合适的传感器来检测车速、距离、方向盘
转动角度以及车道偏移等参数，比如雷达、激光传感器、视觉传感
器等。

2. 控制器设计：设计控制器来实现巡航控制功能，包括转速控制、方向盘控制、刹车控制等。

3. 车速测量模块设计：根据车辆的实际情况和传感器测量数据，设计车速测量模块来实现车速的精确测量。

4. 巡航功能实现：根据驾驶员的选择，控制器将根据车速和距
离来自动调整车速和加速，保持车辆在预定速度和距离范围内。

5. 碰撞监测和刹车系统：设计碰撞监测和刹车系统来检测前方
障碍物并自动降低车速或刹车以避免碰撞。

6. 用户界面设计：设计一个直观的用户界面，使驾驶员可以轻
松地选择巡航控制、设置巡航速度、调整车速等。

需要注意的是，实现车辆定速巡航控制系统需要多方面的技术
和设备，涉及到控制、传感、检测和监控等领域，因此需要全面考
虑系统的可靠性和安全性。

GPS车载定位监控系统的设计的开题报告

GPS车载定位监控系统的设计的开题报告一、选题背景随着科技的不断发展，车载定位监控系统已经成为了现代交通运输管理不可或缺的一部分。

GPS车载定位监控系统在车辆运营中扮演着重要角色，能够实现车辆行驶轨迹、实时位置、车速等多项监控功能，同时也能够提高车辆管理水平，保障车辆的安全行驶，降低事故发生率，提高运输效率。

二、选题意义针对当前交通管理中存在的车辆调度、车辆管理等问题，选题组考虑开发一套GPS车载定位监控系统。

通过综合利用GPS定位技术、GPRS 数据传输技术、互联网技术等先进技术手段，实现车辆实时监控、路线规划、无缝对接的信息管理系统，为车队管理者提供科学、准确、高效、便捷的管理方式；同时也为社会各界提供精细化、高效化的服务。

三、技术路线GPS车载定位监控系统的技术路线主要分为以下几个方面：1. GPS定位技术选用GPS卫星定位技术对车辆进行实时定位，获取车辆纬度、经度、速度等信息。

2. GPRS数据传输技术通过GPRS无线传输技术，将车辆的GPS定位信息传输到服务器上，实现车辆的实时监控。

3. 数据库技术选用MySQL等数据库技术，对车辆的GPS定位信息进行存储和管理。

4. Web开发技术选用Java语言进行Web应用程序开发，实现对车辆定位信息的实时监控、路线规划、车辆管理等功能。

四、预期成果通过本次GPS车载定位监控系统的研发，实现以下目标：1. 实现车辆实时定位、轨迹回放、车速监控等多项监控功能；2. 实现车辆调度、路线规划、远程控制等车辆管理功能；3. 提高车辆运输效率，降低管理成本，提高运输安全性；4. 提供高效、便捷的服务，更好地为社会各界服务。

以上就是本次GPS车载定位监控系统的开题报告，选题组将继续深入探究技术路线和研发进程，努力实现预期成果。

自动巡航小车实验报告

自动巡航小车实验报告1. 引言自动巡航小车是一种能够根据预先设定的路线自主行驶的小型车辆。

它通过搭载各种传感器和控制系统，能够实现避障、跟随、定位等功能。

本实验旨在设计并实现一辆基于自动巡航的小车，考察并验证其在不同环境下的性能。

2. 设计思路本实验中，我们基于Arduino开发板搭建了自动巡航小车的硬件平台，并使用C++语言编写了控制程序。

小车装备了红外传感器、超声波传感器和摄像头等传感器，以感知周围环境信息；同时，我们利用PID控制算法实现小车的控制，使其能根据实时感知到的信息进行巡航。

3. 实验步骤3.1 硬件搭建首先，我们将Arduino开发板与红外传感器、超声波传感器和摄像头等设备连接起来。

通过电路连接和焊接，确保传感器能够正常供电，并能够与Arduino 进行通信。

3.2 控制程序编写我们使用Arduino的开发环境，编写控制程序。

程序首先初始化各个传感器，并实时获取其输出信息。

通过检测红外传感器的输出值，我们可以判断小车前方是否有障碍物；通过超声波传感器的输出值，我们可以计算出小车与最近障碍物的距离；通过摄像头的图像处理，我们可以实现小车的定位。

利用PID控制算法，我们将传感器输出的信息转化为小车的控制指令。

根据实时的环境信息，小车调整方向和速度，以达到自动巡航的目的。

3.3 实验环境搭建为了验证小车的性能，我们在实验室中搭建了模拟道路环境。

通过设置不同的路面条件、光照强度和障碍物分布等，我们能够模拟不同的行驶场景，测试小车的适应能力。

4. 实验结果与分析经过一系列的实验测试，我们得到了以下的实验结果：4.1 避障能力在模拟的道路环境中，小车能够根据红外传感器的反馈信息及时发现并避开前方的障碍物。

无论是单个障碍物还是多个连续的障碍物，小车都能够准确判断并采取相应的动作进行避让。

4.2 跟随能力通过超声波传感器的测量，小车可以实现对前方障碍物的距离控制。

当距离过近时，小车会自动减速，并保持适当的安全距离。

汽车自适应巡航控制系统的设计

２ＡＣＣ系统模型的选择和建立
ＡＣＣ系统作为汽车辅助驾驶系统的一个重要研究方向，研究的主要目的是代替驾驶员在适当的交通条件下
用的理想安全距离模型则是在考虑极端情况下前后两车
也不发生碰撞事故的基础上推导得出的：
ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＷＯＲＬＤ・探索与观察
汽车自适应巡航控制系统的设计
沈阳理工大学汽车与交通学院隋清臣沈阳理工大学自动化与电气工程学院潘勇宏王佳宇
【摘要】汽车定速巡航系统已经在很多汽车上得到成熟应用，在一定程度上可以减少驾驶员驾驶强度，但由于这种巡航系统功能较单一，不够智能，安全性得不到很好的保障，本文设计出了一套自适应巡航控制系统。自适应巡航系统的开发成功，是实现汽车自动驾驶的一个关键步骤。
＝一
曙／２ｂｃ＋／２ｂｔ
式中，当前车辆理想安全距离为；驾驶员反应时间与系统延迟时间之和为；ＡＣＣ系统车辆及前行车辆的
合理控制车辆安全行驶。以及如何使用信息传感器单元
输入决定适当的系统输出和车辆的合理控制，汽车ＡＣＣ系统的研究和应用的核心是为实现ＡＣＣ系统的控制。车辆安
辆的安全车距的功能，可以有效地降低驾驶员的驾驶强度，提高司机的驾驶环境，减少交通事故，因此越来越
多的人的关注。
算公式采取不同的算法形式，并且要与所开发的ＡＣＣ系统

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毕业设计（论文）开题报告文献综述1 研究目的及意义随着汽车工业和公路运输业的发展，汽车将走进千家万户，驾驶人员非职业化的特点将突出，车辆驾驶的自动化己成为汽车发展的主要趋势[1]。

跨入二十一世纪后，人们需要更加舒适、简便和安全的交通工具，以适应快捷的生活节奏，因此对汽车的智能化要求更加迫切，随着计算机和电子技术的不断发展，性能价格比不断提高，为汽车的优化提供了雄厚的物质基础，汽车实现智能化已不是梦想[2]。

驾驶汽车长途行驶的机会较多，而且在高速公路上行驶时变换车速的频率及范围都较少，能以较稳定的车速行驶。

但若长途驾驶而右脚不得不踩油门踏板时，久而久之驾驶员就会感到疲劳，容易发生交通事故。

车辆自动变速器及其控制技术是智能汽车非常重要的内容，是汽车辅助驾驶系统和自动驾驶系统的基础，是目前我国智能汽车发展亟须解决的核心技术之一。

此外，随着我国高速公路网建设纵横迅速延伸，自动巡航控制也具备了广泛的发展和应用前景[3]。

汽车巡航控制系统CCS(Cruise Control System)是汽车电子技术新装置之一，它实际上就是一种辅助驾驶系统[4]。

汽车定速巡航控制装置的使用减轻了驾驶员操纵强度,减少了不必要的车速变化,提高了驾驶的舒适性和安全性,节省了燃料和降低排放污染，提高发动机的使用效率[5]。

采用汽车巡航控制系统是提高汽车的动力性能和乘坐的舒适性的主要方法之一。

2 汽车定速巡航控制系统的历史背景汽车巡航控制系统发展至今已有四十多年的历史，它经历了机械控制系统、晶体管控制系统、模拟集成电路控制系统和微机控制系统等几个过程[6]。

从总体上来说，国外汽车巡航控制系统的发展大体经历了三个阶段：第一阶段是上世纪50年代末至70年代中期，这一时期美国和日本相继出现了以模拟电路为基础的汽车巡航控制系统。

例如，日本丰田公司从1965年起就开始在车上装用毕业设计（论文）开题报告机械式巡航控制系统。

之后，德国的VDO 公司也研制出了气动机械式巡航控制系统。

早期的汽车巡航控制系统以机械式和气动式巡航控制系统为主。

第二阶段是上世纪70年代中后期至80年代中后期，随着单片机技术的发展，特别是大规模集成电路及微机的应用，出现了以数字技术为基础的巡航控制系统。

例如：1974年美国鲁卡斯汽车研究中心研究出了性能完善的运用卫星雷达的数字控制器控制的车速／车距控制系统，该系统可以更好地适应路面状况的变化。

日本Hino(日野)公司于1985年向市场投放了一种基于燃油经济性的车速控制系统，其控制框图如图1所示，其控制部分是基于数字式的微控制器。

图1 Hino 公司生产的车速控制系统框图与模拟技术相比，数字系统的突出特点是系统的信号量以数字表示，受工作温度和湿度的影响较小，因此数字控制具有更高的稳定性。

汽车巡航电子控制器采用先进的大规模或超大规模集成电路技术做成专用模块，也可在微机上编程实现。

当汽车上其它系统已有微机控制时，只要修改一下程序便可将此功能附加上去，因丽可节省昂贵的系统硬件开支[7]。

第三阶段从上世纪90年代开始，国外又开始发展以智能化为核心的汽车巡航控制系统和以定距离控制为主的自适应巡航控制系统。

换挡指示器恒速/经济型开关取消开关微处理器发动机转速传感器负荷传感器车速传感器发动机真空发生器执行器3 汽车定速巡航控制系统的国内外研究和应用现状 3.1 国外研究和应用现状严峻的交通安全问题使得人们对汽车驾驶的安全性的要求越来越高。

自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control System ，简称ACC)[8]，系统将汽车定速巡航控制系统和车间距离保持系统有机的结合起来，减少了驾驶员的驾驶负担从而提高了车辆的安全性。

目前国外很多专家都在研究自适应巡航控制系统。

自适应控制系统属主动安全技术，它是传统的速度巡航控制系统的发展和改进。

这种巡航控制系统主要由探测器厂传感器、控制器、执行机构、人机接口、失效保险装置五个子系统组成[9]，其拓扑结构如图2所示图2自适应巡航控制系统的拓扑结构它将汽车自动巡航控割系统和车辆前向撞击报警系统（FCWS ：Forward Collision Warning System)有机地结合起来，既有自动巡航功能，又有防止前向撞击功能。

当道路情况良好时，该系统就是普通的巡航控制系统，可以按设定车速巡航行驶；当另一辆车进入到装置的自动测量范围时，系统根据雷达传感器探测到与前方车辆的相对距离和速度，控制车辆的油门和刹车，从褥使本车与前方车辆保持一定的距离。

如果前方车辆从测量范围内消失，ACC 将自动恢复原来的车速。

该系统可降低62％的追尾事故，采用该系统可有效地提高驾驶员的舒适性，减少因长时间驾驶带来的疲劳及负担[10]。

信号处理ACC 控制器信号处理器传感器（速度、加速度等）综合显示系统图像显示处理器CIA 总线探测器（雷达等）开关控制油门执行机构制动执行机构基于自适应巡航控制系统，国外很多专家开始了一种半自主式巡航控制系统的研究。

此种巡航控制系统能够很快地应用于公路上，同时能够保持人工操纵和自适应巡航控制系统的共存。

不少车辆，特别是高级轿车已经把巡航控制系统律为配备设备或备选设备。

在美国大多数轿车上均装用了巡航控制系统。

例如美国协和(CONCORD)、纽约人(NEW YORKER)、别克(BUICK)、觊迪拉克(CADILAC)、克莱斯勒(CMC)等。

在日本，随着高速公路的发展，巡航控制系统的装车率也不断得到提高。

如日本皇冠(CROWN)、佳美(CAMRY)、凌志(LEXUS)、丰田大霸王(PREVIA)等。

欧洲的奔驰(BENZ)、宝马（BMW)等都装有巡航控制系统[11]。

3.2 国内研究和应用现状目前我国的自动巡航控制装置仍处于研制阶段，具有自主知识产权的产品还未见报道。

由于国内汽车研究起步较晚，技术相对落后，并且就目前我国公路状况和实际应用来说，对汽车巡航控制系统的研究应用主要是以单车定速控制为主。

目前，模拟汽车憾速控制器在我国已经投入生产和使用。

例如：由江苏省仪征市巡航设备厂生产的XD-1型汽车定速系统。

近几年，国内有许多科研机构和高校也开始了对电子式巡航控制装置的研究。

例如，北京理工大学应用PID方法对汽车巡航控制进行的研究、由清华大学王俊敏等研制的基于变参数的比例一积分(PI)控制算法汽车数字式巡航控制系统、哈尔滨工照大学建立了基于一汽捷达轿车的汽车纵自动力学模型等等。

但从总体来说，目前国内对汽车巡航系统的研究还不是很成熟。

4 课题的坑能思路和方案汽车自动巡航控制系统自20世纪70年代起各大汽车厂家都争相研制并装在较高级的轿车上，到了80年代中末期，由于微处理器在汽车上的广泛应用和高速公路建设的迅速发展，使得它更加完善。

到20世纪末起以及目前展出的21世纪汽车，该系统真可谓日臻完善，系统电路集成化水平提高，控制模块体积精巧，多路传输系统日渐成熟，自检系统更准确有效。

总体来说，汽车定速巡航控制系统有以下几个发展趋势：（1)新控制理论的应用车辆的行驶状况受到成员的多少、发动机输出的变化因素等影响。

驾驶者需要更平顺的驾驶感觉和更自然的速度控制，以传统的控制理论为基础，又引入了新的控制理论。

目前，模糊控制等新理论已不断得到应用[12]。

（2)走停控制：现在对CCS的研制和开发主要是针对在高速公路上高速行驶的车辆，而不适用于城市中低速、高车流密度情况下使用，走停控制正是CCS针对车速低、车距近的行驶情况所做的功能扩展，这要求CCS具有更好的近距离探测能力，更快的信号处理功能，更迅速的系统响应，同时还向CCS提出了增加车辆的自动起步功能。

这样即使在堵车情况下也无须驾驶员参与，只需操纵车辆的转向即可。

驾驶员可以完全从烦琐的驾驶操作中解放出来[13]。

（3)随着近几年智能公路概念的提出以及卫星导航系统的开发与应用，未来的CC S将同其他的汽车电控系统相互融合，形成智能汽车电子控制系统，驾驶这种汽车只需在显示器中指明所要到达的目的地，汽车就会在卫星导航系统的指引下，借助公路两旁的电子标志牌无需人为参与就可安全驶达目的地，实现完全的自动驾驶功能。

（4)集成化随着近几年智能公路概念的提出以及卫星导航系统的开发与应用，未来的汽车巡航控制系统将同其它的汽车电控系统相互融合，形成智能汽车电子控制系统，例如它可同加速防滑系统以及发动机控制器等各种电控系统集成起来。

还可以通过采用CAN总线技术，实现信号资源的共享，提高系统的灵活性。

集成化有助于降低成本，增强各系统间的内在联系，充分利用各种车辆信息，从而提高系统的稳定性和可靠性。

目前，我国的道路和通讯网络等基础设施还落后于发达国家，智能巡航控制系统等还不适合我国目前交通的发展情况。

随着我国高速公路建设规模的逐渐扩大，汽车产量的急剧上升和排放法规的建立，困内汽车市场追切需要适合我国基本国情的汽车自动巡航控制系统。

所以研究和开发适合我国交通状况的汽车巡航控制系统具有非常重大的意义[14]。

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