一种自动泊车智能停车系统的设计与制作 发表时间：2018-06-12T10:05:47.187Z 来源：《电力设备》2018年第3期作者：王志兵许成彬陈柏然练宇威余铨 [导读] 摘要：本文针对车位紧张、寻找车位难、泊车难且耗时等问题，设计一种自动泊车智能停车系统，该停车系统利用红外和传感器自动识别进出车辆，智能显示各个停车区域空闲车位，并引导车辆到距离最近且有空车位的区域，通过取号分配系统自动分配一个空闲车位号码，最后自动泊车取车系统负责把车停到指定车位，该智能停车系统有效地防止寻找车位难、泊车难且耗时的问题。 （东莞职业技术学院广东 523808） 摘要：本文针对车位紧张、寻找车位难、泊车难且耗时等问题，设计一种自动泊车智能停车系统，该停车系统利用红外和传感器自动识别进出车辆，智能显示各个停车区域空闲车位，并引导车辆到距离最近且有空车位的区域，通过取号分配系统自动分配一个空闲车位号码，最后自动泊车取车系统负责把车停到指定车位，该智能停车系统有效地防止寻找车位难、泊车难且耗时的问题。 关键词：自动泊车；识别检测；智能感应；显示报警；引导监控 1引言 随着汽车工业的迅速发展，汽车使用量的急剧增加，城市车位的数量与需求的矛盾日益突出，车位难寻、泊车难且费时的问题逐渐显现，城市公共停车系统越来越不能满足日益增长的停车需求，如何在最大程度上满足车主对停车系统的车辆停放需求，已成为当前的热点问题，急需解决，因此，建设科学、规范的自动泊车智能停车系统显得尤为重要，具有极大的现实意义和广阔应用前景[1,2]。 国外，早在上世纪70年代初，德国就已经建立了初级停车诱导系统。国内，对于智能停车系统的研究，特别是对智能停车服务的提供和使用，目前还处于起步阶段[3,4]。 总的来说，我国在自动泊车智能停车系统系统上的研究起步较晚，研制水平不高，所能实现的功能相对单一，仍然处于实验阶段。因此，研究成本更低、可靠性更好，能广泛使用的自动泊车智能停车系统具有极大的应用价值和转化前景。 2红外识别和智能车辆感应系统 本设计采用HC-05主从一体蓝牙模块，实现控制系统与小车通讯。控制装置为主机，小车为从机，主机发出信号，从机接收到信号后，单片机调用相应程序，启动小车。当小车第一次驶过黑线时，触发光电传感器,单片机接收到一个低平信号后开始计时计费，第二次驶过黑线时，单片机终止计时计费程序，并将数值反应到显示屏上。小车则根据预先设定好的程序进执行入库动作。当小车完全进入车库时，小车尾部的分体式红外传感器被触发，启动声光报警系统。 系统包括小车主控系统和智能停车控制系统两部分，其中，小车主控系统包括避障模块，电机驱动模块和声光报警模块；智能停车控制系统包括红外识别模块、按键模块和显示模块。两个系统通过蓝牙模块进行通信。自动泊车智能停车系统框图如图1所示。 图1 自动泊车智能停车系统框图 其中，红外识别和智能车辆感应系统的主要包括进出车辆的智能感应并进行增减计数统计，红外识别进出车辆并进行车辆信息记录，其中，车辆进出感应通过传感器来实现，车辆进出识别通过红外发射、接收模块和控制系统来实现，实际应用还可以增加高清摄像头来识别车牌，车型、车身颜色或者是车主人脸识别。 3引导车辆智能停车及实时监控系统 引导车辆智能停车及实时监控系统主要包括引导进入停车系统的车辆到距离最近且有空闲车位的区域，实时对车辆位置进行监控并记录信息，车主也可以根据实际情况自己选择有空闲车位的区域停车。 图2是小车驱动模块电路原理图，实验使用5相42步进电机作为智能小车系统的驱动电机。此电机通过控制脉冲个数来控制角位移量，定位精度高，动态惯性较低，可较精确的定位小车的前进距离和位置。
实验六 遗传算法与优化设计 一、实验目的 1. 了解遗传算法的基本原理和基本操作（选择、交叉、变异）； 2. 学习使用Matlab 中的遗传算法工具箱(gatool)来解决优化设计问题； 二、实验原理及遗传算法工具箱介绍 1. 一个优化设计例子 图1所示是用于传输微波信号的微带线(电极)的横截面结构示意图，上下两根黑条分别代表上电极和下电极，一般下电极接地，上电极接输入信号，电极之间是介质(如空气，陶瓷等)。微带电极的结构参数如图所示，W 、t 分别是上电极的宽度和厚度，D 是上下电极间距。当微波信号在微带线中传输时，由于趋肤效应，微带线中的电流集中在电极的表面，会产生较大的欧姆损耗。根据微带传输线理论，高频工作状态下（假定信号频率1GHz ），电极的欧姆损耗可以写成（简单起见，不考虑电极厚度造成电极宽度的增加）： 图1 微带线横截面结构以及场分布示意图 {} 28.6821ln 5020.942ln 20.942S W R W D D D t D W D D W W t D W W D e D D παπππ=+++-+++?????? ? ??? ??????????? ??????? (1) 其中πρμ0=S R 为金属的表面电阻率， ρ为电阻率。可见电极的结构参数影响着电极损耗，通过合理设计这些参数可以使电极的欧姆损耗做到最小，这就是所谓的最优化问题或者称为规划设计问题。此处设计变量有3个：W 、D 、t ，它们组成决策向量[W, D ,t ] T ，待优化函数(,,)W D t α称为目标函数。 上述优化设计问题可以抽象为数学描述： ()()min .. 0,1,2,...,j f X s t g X j p ????≤=? (2)
第19卷第2期计算技术与自动化V o l119 N o12 2000年6月COM PU T I N G T ECHNOLO GY AND AU TOM A T I ON Jun 2000 文章编号:1003—6199(2000)02—0005—05 模糊遗传算法及其应用研究 王兴成 郑紫微 贾欣乐 (大连海事大学轮机工程研究所,辽宁大连 116026) 摘 要:针对多目标遗传算法化的特点,基于模糊集理论,提出模糊遗传算法的概念及其算法结构。将系统设计的要求转化为模糊遗传算法的约束条件,利用模糊遗传算法对其进行优化设计。具体的设计示例说明了该算法的有效性。 关键词:遗传算法;模糊优化;模糊遗法算法 中图分类号:T P13 文献标识码:A 1 引 言 在工程科学中,存在着很多困难的组合优化问题和复杂的函数优化问题。这些问题大多是非线性的、有些甚至是不连续的。对这些问题,常规的数学优化技术仅能对问题作简化的近似处理,而无法有效地求解。由于遗传算法只要求所要解决的问题是可计算的,而无可微性及其它要求,所以,它的适用范围很广。大量的应用结果已经证明了遗传算法极强的计算能力。经过多年的发展,遗传算法已经成为一种实际可行、鲁棒性强的优化技术和搜索方法,并且遗传算法在诸多领域中都得到了广泛的应用[1]。在遗传算法的应用过程中,通常需要解决如下三个方面的问题:参数控制(P a ram eter Con trol);过早收敛(P er m a tu re Converg ence);误导性问题(D ecep tive P roble m)[2][3]。对于上面三个方面的问题,至今仍未得到较好的解决。模糊性是人类思维和客观事物普遍具有的属性之一,模糊优化设计思想自从其被提出以来,已经得到了较快的发展和实际应用。针对遗传算法和模糊优化各自的特点,本文提出了一种融合模糊优化设计思想的模糊遗传算法(F uz zy_Genetic A lg orithm,简称F uz zy_GA)。文中定义了模糊遗传算法的概念,给出了模糊遗传算法的算法结构,并用实际系统的示例说明了该方法有的效性。 2 模糊遗传算法 211 多目标遗传算法优化 利用遗传算法进行多个目标同时优化的系统设计往往会加大其优化的难度。针对多目标优化,采取适当的选择方法和设计性能优良的遣传算子也就格外重要,因为它直接影响到遗传算法优化的效果。在进行多目标遗传算法优化设计时,往往都是将系统的设计要求转化为遣传算法优化的约束条件及优化的目标函数,以使得容易进行编程设计。由格式定理和遗传算法的 收稿日期:2000—02—03 基金项目:国家教委博士点专项科研基金资助项目(98015101);国家自然科学基金国际合作资助项目(6981010032)作者简介:王兴成,(1956—),男,教授,研究方向;分布参数H∞控制;郑紫微,(1975—),男,研究生,研究方向;混合智能控制,H∞控制;贾欣乐,(1932—),男,教授,博士导师,研究方向;船舶运动控制。
自动泊车辅助系统 百科名片 在众多的汽车配套产品中，与倒车安全有关的配套产品格外引人注目，配有倒车辅助系统的品牌车型也常常成为高档车配置的重要标志之一。 目录 一、概要 1二、奔驰自动泊车辅助系统设计初衷 1启动条件 1实施步骤 1优点 1缺点 三、斯柯达昊锐PLA自动泊车辅助系统 四、迈腾自动泊车辅助系统 一、概要据统计，由于车后盲区所造成的交通事故在中国约占30%，美国20%，交 管部门建议车主安装多曲率大视野后视镜来减少车后盲区，提高车辆的安全性能，但依旧无法有效降低并控制事故的发生。汽车尾部盲区所潜在的危险，往往会给人们带来生命财产的重大损失以及精神上的严重伤害。对于新手司机或女士而言，每次倒车时更是可以用瞻前顾后，胆战心惊来形容。现有的汽车倒车辅助产品如果从手动与自动的区别来分大致可分为两类：一类是手动类（以传统倒车系统为代表）和一类是自动类（以智能倒车系统为代表）。传统倒车系统主要以倒车雷达和倒车可视为代表，通过发出警示声音或可视后部情况提醒车主车后情况，使其主动闪避，以减少事故伤害。该产品对于驾驶者而言，主动性较差，虽然能在很大程度上避免车辆对行人的伤害，却无法顺利有效的完成泊车，极易造成刮蹭或碰撞。 二、奔驰自动泊车辅助系统 设计初衷官方读法是主动式停车辅助系统，是借助前后保险杠上安装的十组超声波感应器来实现辅助的泊车系统。为了应付欧洲路边停车设计的，增加泊车的便利性，注意是增加，不是从根本性改变泊车习惯，例如你还是要踩刹车，还是要挂挡的。 启动条件（1）车速要低于36km/h （2）打转向灯（以给系统提示要停车在哪个方向）（3）停车区域要长于车身的1.2到1.3米（B级车长4273mm）（4）车辆必须离开障碍物（例如停车区域前后的车）距离在1.5米之内，意思是不能离开太远。（5）停车区域必须是想路边临时停车那种，一排车在一侧，一字排开，象停车场那种每部车竖直并列排放的，不能实现该功能。
实验十遗传算法与优化问题 一、问题背景与实验目的 遗传算法（Genetic Algorithm—GA），是模拟达尔文的遗传选择和自然淘汰的生物进化过程的计算模型，它是由美国Michigan大学的J.Holland教授于1975年首先提出的．遗传算法作为一种新的全局优化搜索算法，以其简单通用、鲁棒性强、适于并行处理及应用范围广等显著特点，奠定了它作为21世纪关键智能计算之一的地位． 本实验将首先介绍一下遗传算法的基本理论，然后用其解决几个简单的函数最值问题，使读者能够学会利用遗传算法进行初步的优化计算．1．遗传算法的基本原理 遗传算法的基本思想正是基于模仿生物界遗传学的遗传过程．它把问题的参数用基因代表，把问题的解用染色体代表（在计算机里用二进制码表示），从而得到一个由具有不同染色体的个体组成的群体．这个群体在问题特定的环境里生存竞争，适者有最好的机会生存和产生后代．后代随机化地继承了父代的最好特征，并也在生存环境的控制支配下继续这一过程．群体的染色体都将逐渐适应环境，不断进化，最后收敛到一族最适应环境的类似个体，即得到问题最优的解．值得注意的一点是，现在的遗传算法是受生物进化论学说的启发提出的，这种学说对我们用计算机解决复杂问题很有用，而它本身是否完全正确并不重要（目前生物界对此学说尚有争议）． （1）遗传算法中的生物遗传学概念 由于遗传算法是由进化论和遗传学机理而产生的直接搜索优化方法；故而在这个算法中要用到各种进化和遗传学的概念． 首先给出遗传学概念、遗传算法概念和相应的数学概念三者之间的对应关系．这些概念如下： 序号遗传学概念遗传算法概念数学概念 1 个体要处理的基本对象、结构也就是可行解 2 群体个体的集合被选定的一组可行解 3 染色体个体的表现形式可行解的编码 4 基因染色体中的元素编码中的元素 5 基因位某一基因在染色体中的位置元素在编码中的位置 6 适应值个体对于环境的适应程度， 或在环境压力下的生存能力可行解所对应的适应函数值 7 种群被选定的一组染色体或个体根据入选概率定出的一组 可行解 8 选择从群体中选择优胜的个体， 淘汰劣质个体的操作保留或复制适应值大的可行解，去掉小的可行解 9 交叉一组染色体上对应基因段的 交换根据交叉原则产生的一组新解 10 交叉概率染色体对应基因段交换的概 率（可能性大小）闭区间[0,1]上的一个值，一般为0.65~0.90 11 变异染色体水平上基因变化编码的某些元素被改变
西安理工大学 研究生课程论文/研究报告 课程名称：智能控制 任课教师： 论文/研究报告题目： 基于遗传算法的模糊控制器最优设计 完成日期：2016 年8 月27 日学科：电力电子与电力传动 学号： 姓名：
1. 基于遗传算法的模糊控制MATLAB程序： clear all close all clc T=0.1; %控制系统采样时间 TM=200; %控制系统运行次数 time=zeros(1,TM); kp=0.2;ki=0.002;kd=20; tr=0; %定义初始种群参数 N=10; %初始种群数目 M=3; %遗传代数 varb=3; %语言值个数 yout1=zeros(N,TM); yout=zeros(M,TM); fitness=zeros(1,N); %产生初始种群 n=varb^2; n1=varb^2+varb*2; %每条染色体的长度 mfpara1=randint(N,n,[1,varb]); %控制规则表 mfpara2=-1*rand(N,varb); %mfpara2(1),mfpara2(2),mfpara2(3)分别为an，bn，cn mfpara3=rand(N,varb); %mfpara3(1),mfpara3(2),mfpara3(3)分别为ap，bp，cp init=[mfpara1,mfpara2,mfpara3]; %离散化被控对象 num=[1]; den=conv(conv([1,0.1],[1,0.2]),[1,0.7]); g=tf(num,den); yn=c2d(g,T,'zoh'); [tt,ff]=tfdata(yn,'v'); %开始循环 p=1 while p<=M %循环代数从1到3 q=1 while q<=N %染色体数从1到10 y=zeros(1,TM); u=zeros(1,TM); er=zeros(1,TM);
基于MATLAB软件的自动泊车控制系统设计与仿真 摘要 现代社会汽车的使用已经相当广泛。而每一个司机都会面对倒车问题，有经验的司机能够快速、准确的将汽车停到指定的位置。然而多数的司机尤其是一些刚刚考到驾照的新手们尤其对停车的问题十分烦恼。在准确性和速度之间往往很难同时满足，设想如果能有个智能装置，根据当前的车速和位置能够自动将车停到合适位置，且又同时满足快速性和准确性。本课题正是基于以上的设想，结合我们最近学习的模糊控制的相关知识以MATLAB为软件平台，搭建一个基于MATLAB的自动倒车模糊控制系统。 以往的各种传统控制方法均是建立在被控对象精确数学模型基础上的，然而，随着系统复杂程度的提高，将难以建立系统的精确数学模型。在工程实践中，人们发现，一个复杂的控制系统可由一个操作人员凭着丰富的实践经验得到满意的控制效果。这说明，如果通过模拟人脑的思维方法设计控制器，可实现复杂系统的控制，由此产生了模糊控制。模糊控制是建立在人工经验基础之上的。对于一个熟练的操作人员，他往往凭借丰富的实践经验，采取适当的对策来巧妙地控制一个复杂过程。若能将这些熟练操作员的实践经验加以总结和描述，并用语言表达出来，就会得到一种定性的、不精确的控制规则。如果用模糊数学将其定量化就转化为模糊控制算法，形成模糊控制理论。 糊控制理论具有一些明显的特点： （1）模糊控制不需要被控对象的数学模型。模糊控制是以人对被控对象的控制经验为依据而设计的控制器，故无需知道被控对象的数学模型。 （2）模糊控制是一种反映人类智慧的智能控制方法。模糊控制采用人类思维中的模糊量，如“高”、“中”、“低”、“大”、“小”等，控制量由模糊推理导出。这些模糊量和模糊推理是人类智能活动的体现。 （3）模糊控制易于被人们接受。模糊控制的核心是控制规则，模糊规则是用语言来表示的，如“今天气温高，则今天天气暖和”，易于被一般人所接受。（4）构造容易。模糊控制规则易于软件实现。 （5）鲁棒性和适应性好。通过专家经验设计的模糊规则可以对复杂的对象进行有效的控制。 关键词：模糊控制； MATLAB仿真；智能控制；自动泊车
摘要：一个有效的智能泊车系统，不仅能帮助驾驶者快速、安全地完成泊车操作，从而减轻驾驶员负担，减少交通事故，而且能够有效提高汽车的智能化程度，增加汽车的附加值，从而带来巨大的经济效益。使用AT89C52单片机作为小车的主控制器，在该控制器基础上，添加了光电避障电路、测速电路、光源引导电路和电机驱动电路，从而实现了智能泊车系统设计。该系统结构简单、成本低，并在实验室中取得了预期的效果，能够使小车进入指定的停车位。 0 引言 随着我国汽车数量逐年急剧增多，泊车位、停车场的数量却跟不上其增长的步伐，越来越多的人为如何泊车而发愁。日益拥挤的泊车环境要求人们对汽车的泊车技术更加地娴熟，这就更加重了人们工作之外的紧张情绪，降低了人们的生活质量。因此，如何解决泊车过程中的不便利，消除安全隐患，迅速、准确、行车记录仪https://www.doczj.com/doc/656296331.html,/安全地将汽车停靠到合适的位置，逐渐引起了人们的关注。 1 系统的工作原理及功能 智能泊车系统可分为控制部分和信号检测部分。 其中信号检测部分包括障碍物检测模块，光源检测模块和速度检测模块；控制部分包括控制器模块，电机控制模块。智能泊车系统基本模块方框图如图1所示。 图1 智能泊车系统基本框图 系统工作原理如下：在小车启动之后，通过霍尔传感器A44E进行小车的速度检测，对小车进行智能限速，小车行进过程中通过红外光电传感器避障，车库系统发送光源指示信号，光敏三极管接收车库指示信息，使小车到达指定车库后，停车。 1.1 单片机最小系统设计 AT89C52是51系列单片机的一种，是一个低功耗，高性能，CMOS 8位单片机，片内含8KB的可反复擦写的FLASH只读程序存储器和256B的随机存取数据存储器（RAM），由ATMEL公司采用高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元，片内有ROM/EPROM,因此，这种芯片构成的最小系统简单可靠，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可。 1.2 避障电路设计 红外光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠、体积小、安装轻便等诸多特点，因此在工业自动化装置和智能小车中获得广泛应用。本设计中采用的光电避障传感器是 HS0038B.红外光电接收电路工作原理为：当接收到载波频率为38kHz的脉冲调制信号时，首先，HS0038B内的红外敏感元件将脉冲调制红外光信号转换成电信号，再由前置放大器和自动增益控制电路进行放大处理，然后通过带通滤波器进行滤波，滤波后的信号由解调电路进行解调，最后由输出电路进行反向放大并输出低电平；未接收到载波信号时，电路则输出高电平。红外发射电路由555定时电路产生方波，对红外发射管进行调制。
基于数据挖掘的遗传算法 xxx 摘要:本文定义了遗传算法概念和理论的来源，介绍遗传算法的研究方向和应用领域，解释了遗传算法的相关概念、编码规则、三个主要算子和适应度函数，描述遗传算法计算过程和参数的选择的准则，并且在给出的遗传算法的基础上结合实际应用加以说明。 关键词：数据挖掘遗传算法 Genetic Algorithm Based on Data Mining xxx Abstract：This paper defines the concepts and theories of genetic algorithm source, Introducing genetic algorithm research directions and application areas, explaining the concepts of genetic algorithms, coding rules, the three main operator and fitness function，describing genetic algorithm parameter selection process and criteria，in addition in the given combination of genetic algorithm based on the practical application. Key words: Data Mining genetic algorithm 前言 遗传算法(genetic algorithm，GAs)试图计算模仿自然选择的过程，并将它们运用于解决商业和研究问题。遗传算法于20世界六七十年代由John Holland[1]发展而成。它提供了一个用于研究一些生物因素相互作用的框架，如配偶的选择、繁殖、物种突变和遗传信息的交叉。在自然界中，特定环境限制和压力迫使不同物种竞争以产生最适应于生存的后代。在遗传算法的世界里，会比较各种候选解的适合度，最适合的解被进一步改进以产生更加优化的解。 遗传算法借助了大量的基因术语。遗传算法的基本思想基于达尔文的进化论和孟德尔的遗传学说，是一类借鉴生物界自然选择和自然遗传机制的随机搜索算法。生物在自然界的生存繁殖，显示对其自然环境的优异自适应能力。受其启发，人们致力于对生物各种生存特性的机制研究和行为模拟。通过仿效生物的进化与遗传，根据“生存竞争”和“优胜劣汰”的原则，借助选择、交叉、变异等操作，使所要解决的问题从随机初始解一步步逼近最优解。现在已经广泛的应用于计算机科学、人工智能、信息技术及工程实践。[2]在工业、经济管理、交通运输、工业设计等不同领域，成功解决了许多问题。例如，可靠性优化、流水车间调度、作业车间调度、机器调度、设备布局设计、图像处理以及数据挖掘等。遗传算法作为一类自组织于自适应的人工智能技术，尤其适用于处理传统搜索方法难以解决的复杂的和非线性的问题。 1.遗传算法的应用领域和研 究方向 1.1遗传算法的特点 遗传算法作为一种新型、模拟生物进化过程的随机化搜索方法，在各类结 构对象的优化过程中显示出比传统优 化方法更为独特的优势和良好的性能。 它利用其生物进化和遗传的思想，所以 它有许多传统算法不具有的特点[3]： ※搜索过程不直接作用在变量上，而是 作用于由参数集进行了编码的个体 上。此编码操作使遗传算法可以直接 对结构对象进行操作。 ※搜索过程是从一组解迭代到另一组 解，采用同时处理群体中多个个体的 方法，降低了陷入局部最优解的可能 性，易于并行化。
本科课程论文题目自动泊车系统研究 学院工程技术学院专业设计及其自动化年级2009级 学号 姓名 指导教师冀杰
目录 摘要 (2) 1 前言 (2) 2正文 (2) 2.1自动泊车系统技术理 (2) 2.2研究现状与问题 (3) 2.3商用历史与现状 (4) 2.4自动泊车系统实现方式 (5) 2.5研究展望 (6) 参考文献 (7)
自动泊车系统研究 黄万强 西南大学工程技术学院 2009机械设计制造及其自动化1班 摘要：自动泊车系统是一种通过探测车辆周围环境信息来找到合适的泊车位，从而控制车辆的转向、速度，使得车辆能够自主驶入泊车位的系统。相比于人工泊车事故率高、倒车雷达智能度低，自动泊车系统提高了车辆的智能化水平和安全性，进一步降低了新手司机驾驶车辆的难度，也为将来实现车辆的自动驾驶打下基础。 本文从自动泊车系统的研究意义，技术原理，研究现状与问题，应用历史与现状，实现方式，研究展望等方面来对自动泊车系统进行介绍和探讨。 关键词：离子束加工 1．前言 随着经济水平的发展和人民生活水平的不断提高，一方面汽车拥有量越来越多，公路、街道、停车场、居民小区等拥挤不堪，可利用的泊车空间越来越少；另一方面，驾车新手逐年增多，由于不熟练导致的各种问题也很多。美国密歇根大学交通研究所的Paul Green的研究表明，根据交通事故数据库统计资料和保险公司事故统计资料，泊车导致的事故占到各类事故的44％，其中大约1／2到3／4的泊车碰撞是倒车造成的，由此可见，倒车进行泊车是驾驶员容易出问题而导致交通事故的一个重要原因。如何改善汽车的操控性，尤其是泊车过程中的不便利，消除安全隐患，迅速、准确、安全地将汽车停靠到合适的位置，逐渐引起了人们的关注。 2．正文 2.1 自动泊车系统技术原理 通常的泊车辅助系统是通过安装倒车雷达或后视影像系统，在泊车时给司机起到提示作用，以避免碰撞。这种系统安装简单，使用也较为普及，但是仍然没有能够有效解决人们泊车容易出错的问题。而自动泊车系统的基本功能是能够控制车辆自动完成泊车，在此过程中可以不需要司机的干预。这样一种系统可以有效解决了新手司机泊车的
济南大学泉城学院毕业设计 题目汽车泊车辅助系统设计 学院工学院 专业机械设计制造及其自动化（专升本）班级1502班 学生高雯亭 学号2015040118 指导教师张兴达武华蒯建明
二〇一七年五月十六日
摘要 随着国民经济迅猛发展，汽车保有量逐年递增。在汽车使用过程中，泊车成为摩擦事故频发的一个环节，给人们的生命财产安全带来诸多隐患。针对这一问题，本设计提出了一种基于单片机的汽车泊车辅助系统。实现了泊车过程中的距离监测、报警、显示等功能，为泊车提供了可靠助力。 本设计主要包含硬件部分设计与软件部分设计。其中硬件部分主要包含核心控制部分、信号采集部分、显示部分、报警部分。具体工作主要有元器件选型、电路设计、电路制作及调试等。软件部分以C语言为工具，设计了完整的程序流程框图并完成了程序编写，实现了数据接收、分析以及控制指令输出等功能，结合硬件平台实现了预期功能。 通过电路制作及调试，验证了本设计系统的有效性，为进一步的研究及应用提供了一定的数据参考。 关键词：单片机；传感器；超声波测距
ABSTRACT With the rapid development of the national economy,car ownership increased year by year. In the process of car use,parking has become a frequent part of the friction accident,to people's lives and property to bring a lot of hidden dangers. Aiming at this problem,this design proposes a vehicle parking assist system based on single chip microcomputer. To achieve the process of parking distance monitoring,alarm,display and other functions for the parking to provide a reliable power. This design mainly includes the hardware part design and the software part design. The hardware part mainly includes the core control part,the signal
自动泊车技术原理 顺列式驻车是一种痛苦的经历，大城市停车空间有限，将汽车驶入狭小的空间已成为一项必备技能。很少有不费一番周折就停好车的情况，停车可能导致交通阻塞、神经疲惫和保险杠被撞弯。幸运的是，技术的发展为之提供了解决之道，这就是自动泊车功能。不必再来回折腾，而只需轻轻启动按钮、坐定、放松，其他一切即可自动完成。自动泊车技术同样适用于主动避撞系统，并最终实现汽车的自动驾驶。 许多地方只允许顺列式驻车 自动泊车技术有助于解决人口密集城区的一些停车和交通问题。有时候，能否在狭小空间中停车受驾驶员技术的限制。自动泊车技术可以将汽车停放在较小的空间内，这些空间比大多数驾驶员能自己停车的空间小得多。这就使得车主能更容易地找到停车位，同时相同数量的汽车占用的空间也更小。当人们顺列式驻车时，通常会阻塞一个车道的交通至少几秒钟。如果他们进入停车位碰到问题，那么这个过程会持续几分钟，这将严重扰乱交通秩序。 而且顺列式驻车会导致许多磕碰，而这将给爱车留下难看的凹坑和划痕。自动泊车技术能够避免这些意外。另外，自动泊车技术还可以节省开支，就不必再担心与停车损害相关的保险索赔问题了。 顺列式驻车自动泊车步骤： 自动泊车技术大部分用于顺列式驻车情况。顺列式驻车要求汽车沿路边平行停放，与其他停好的汽车排成一条直线。大多数汽车用户需要比车身长出约1.8米的停车位，才能顺利完成顺列式驻车，尽管有些熟练驾驶员只需要更少的空间。 为了顺列式驻车，驾驶员必须遵循以下五个基本步骤： 1)将汽车开到停车位的前面，停在前面一辆车的旁边。 2)向路边转动车轮，以大约45°将车向后切入停车位。 3)当汽车前轮与前车的后轮平行时，驾驶员拨直前轮，然后继续倒车。 4)当通过后视境确保与后面车辆保持一定距离后，驾驶员从路边向外打车轮，将汽车前端
汽车自动泊车系统详解和使用技巧 据北京市交通管理局介绍，目前北京市机动车保有量已经突破450万辆，平均每三人就有一辆汽车，近几年随着中国经济突飞猛进的发展呢，巨大的机动车保有量也导致路面上的新手不断增多。大量的新手用上路面不但造成了路面拥堵程度的加剧，在每个住宅小区也造成了停车难。 住宅小区的停车难既有车辆保有量激增的因素，也有新车主停车不当的因素。以编辑做居住的小区为例，每当小编回到家中经常可以看到小区中的新手揉库多次不能停车入位的情况。 应对这样的情况很多厂家纷纷引进自动泊车系统到国内，目前拥有自动泊车系统的车型主要有奔驰的B200，上海大众的昊锐、途欢、还有雷克萨斯的LS460L。虽然这些厂家的自动泊车系统各有不同，但是原理大同小异。这里小编为大家介绍一下汽车自动泊车系统的工作原理和使用技巧。 工作原理 自动泊车技术大部分用于顺列式驻车情况。顺列式驻车要求汽车沿路边平行停放，与其他停好的汽车排成一条直线。大多数汽车用户需要比车身长出约1米的停车位，才能顺利完成顺列式驻车，尽管有些熟练驾驶员只需要更少的空间。 顺列式驻车，自动泊车系统遵循以下五个基本步骤： 1.驾驶员将汽车开到停车位的前面，停在前面一辆车的旁边，启动自动泊车系统。 2.自动泊车系统向路边转动车轮，以大约45°将车向后切入停车位。 3.当汽车进入车位后，自动泊车系统会拨直前轮，然后继续倒车。 4.当通过后视境确保与后面车辆保持一定距离后。自动泊车系统会向从路边打车轮，这是驾驶员需要将汽车泊入行进档，自动泊车则会将汽车前端回转到停车位中。 5.驾驶员需要在停车位前后移动汽车，直到汽车停在适当的位置。
智能控制实验报告 基于遗传算法优化的舵机伺服系统模糊控制
W zf (S)- K Q S v 2333 T QSV S+ 1 0.00245S+ 1 -、液压舵机伺服系统模型的建立 某型飞机液压舵机伺服系统可以简单的视为由两级伺服放大器、小舵 机（包括小舵机作动筒、电液伺服阀）、小舵机反馈传感器、小舵机 反馈传感器解调器、液压作动筒、液压作动筒反馈传感器、液压作动 筒反馈传感器解调器组成的两级闭环控制系统。 图屮：外回路伺服放大器增益K° =7.5V/V,内回路伺服放 大器增益K =8mA/V,综合摇臂传动比K =0.65min/mm,平板 丄 1^ 阀开度梯度= 2deg/nun ,平板阀流量增益K Q = 8.4 X 104nmi 3/deg/s,校正传感器对内回路的影响系数K 。】=1.435, 内回路反馈传感器输出梯度Rs 】 =1.31V/nun,舵机作动筒反馈传 感器输出梯度兀2 =0.182±0.025V/mm,内回路反馈传感器解 调器放人系数K“ =0.5V/V,舵机作动筒反馈传感器解调器放 大系数 I ；。？ =0.52V/V O 电液伺服阀传递函数：
舵机作动筒的传递函数: 平尾液压作动筒的传递函数: 二、基于遗传算法的模糊控制器优化设计 1.常规模糊控制器的设计 理论而言，模糊控制器维数越高，系统的控制精度越高。但是维数选 择过高，模糊控制律就过于复杂，基于模糊合成推理的控制算法的计 算机实现相当困难。本文采用二维模糊控制器，考虑到要严格地反映 受控过程中输出量的动态特性并消除静态误差，选取受控变量值和输 入给定值的偏差e 和偏差变化率ec 作为输入量,选取舵机伺服阀系统 的电流u 为输出量。模糊控制的结构方框图如图所示。 将系统误差e 和误差变化率ec 及输岀量u 的变化范围定义 为模糊集上的论域 E, EC ={?3,?2,0,1,2,3}, U={-6, -5, -4, -3, -2,? 101,2,3,4,5,6}。模糊了集均为{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB} 。依据工程技术人员技术知识和实际操作经验，列出输出变量的模糊 控制规则。 W zT (S) = 1 97.34S W Z1(S) = 1 3570 S
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910228709.X (22)申请日 2019.03.25 (71)申请人 北京经纬恒润科技有限公司 地址 100101 北京市朝阳区安翔北里11号B 座8层 (72)发明人 王珍 王胜华 康驭涛 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 赵兴华 王宝筠 (51)Int.Cl. G05B 17/02(2006.01) (54)发明名称 自动泊车仿真测试方法及系统 (57)摘要 本发明提供自动泊车仿真测试方法及系统， 以降低测试成本、提高工作效率。在本发明实施 例中，利用动画仿真平台搭建测试场景，利用自 动测试平台搭建测试脚本，在自动测试阶段，由 自动测试平台根据测试脚本和泊车控制器的车 辆控制命令，通过人机交互平台对车辆动力学模 型的运行参数进行控制，并生成测试报告，可实 现仿真测试的自动化。使用本发明实施例所提供 的技术方案，并不需要实车参与，同时测试过程 是由自动测试平台自动执行的，因此可在降低测 试成本的同时， 提高工作效率。权利要求书2页 说明书10页 附图10页CN 109782630 A 2019.05.21 C N 109782630 A
权 利 要 求 书1/2页CN 109782630 A 1.一种自动泊车仿真测试方法，其特征在于，用于对泊车控制器进行仿真测试；所述方法基于自动泊车仿真测试系统，所述自动泊车仿真测试系统包括：自动测试平台、动画仿真平台和人机交互平台； 所述方法包括： 使用所述动画仿真平台搭建与测试用例相应的虚拟测试场景； 使用所述自动测试平台搭建与所述测试用例相应的测试脚本； 在自动测试阶段，所述自动测试平台根据所述测试脚本和泊车控制器的车辆控制命令，通过所述人机交互平台操控车辆动力学模型的运行参数，并在所述测试脚本执行完毕后生成测试报告；所述测试报告至少包括表征泊车成功或失败的信息；所述车辆动力学模型为真实车辆的虚拟仿真模型；在所述自动测试阶段，所述动画仿真平台至少用于在所述虚拟测试场景中根据运行参数显示所述车辆动力学模型。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述自动测试阶段，所述方法还包括： 所述自动测试平台通过所述人机交互平台模拟生成目标传感器信号，所述目标传感器信号用于所述泊车控制器生成车辆控制命令。 3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述自动测试阶段之前，所述方法还包括： 将输入输出I/O模型加载至所述人机交互平台； 将所述车辆动力学模型加载至所述人机交互平台； 将所述车辆动力学模型的运行参数与所述人机交互平台的车辆控制信号进行映射，以实现通过所述人机交互平台操控所述车辆动力学模型的运行参数。 4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括： 在所述自动测试阶段，由所述人机交互平台运行所述I/O模型以监测所述车辆动力学模型的目标运行参数；所述目标运行参数包括需监测的运行参数； 所述测试报告还包括所述目标运行参数。 5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，在所述自动测试阶段之前，所述方法还包括： 将人机交互工程文件加载至所述自动测试平台；所述人机交互工程文件包括车辆控制信号和需监测的运行参数。 6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述自动泊车仿真测试系统的硬件架构包括：上位机、硬件在环HIL下位机和所述泊车控制器； 至少所述自动测试平台部署在所述上位机中。 7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述HIL下位机包括实时处理器和I/O板卡，所述泊车控制器与所述I/O板卡具有通信连接； 在所述自动测试阶段之前，所述方法还包括：将车辆动力学模型和I/O模型加载至所述实时处理器。 8.一种自动泊车仿真测试系统，其特征在于，用于对泊车控制器进行仿真测试；所述系统包括自动测试平台、人机测试平台和动画仿真平台； 其中： 所述人机交互平台用于：操控车辆动力学模型的运行参数；所述车辆动力学模型为真实车辆的虚拟仿真模型； 2
从APA到AVP，四代泊车辅助系统技术剖析 前言 在汽车智能化的浪潮中，车载传感器发展迅速，越来越多搭载了先进传感器的汽车进入了我们的视野。比如能够在高速公路上实现单车道巡航的凯迪拉克CT6，以及交通严重拥堵时解放驾驶员时间的奥迪A8，以及能够轻松实现高速公路自动驾驶、上下匝道的特斯拉Model系列的车型。 公众对自动驾驶的认识主要集中在高速、环路，解决的是“开车”的问题。其实自动驾驶技术除了能开得一手好车外，还可以帮助解决新老司机都比较头痛的停车问题。泊车辅助系统目前已经发展至第三代，从最开始的驾驶员必须在车内配合挂挡完成泊车，发展到驾驶员可以站在车外5米使用手机控制泊车，最后到汽车自己学习泊车路线，完成固定停车位或自家车库的泊车。 下面，我就来盘点一下已经成熟的这三代泊车辅助系统的传感器配置以及典型的应用场景，随后我会对将在一两年内量产的第四代泊车辅助系统做一个技术分析。 目前市面上已量产的泊车辅助系统主要有三类。最早普及也是最为常见的第一代叫做APA自动泊车，随后出现的是将泊车与手机结合的第二代RPA远程遥控泊车，最后是最先进的第三代叫做自学习泊车。在未来一到两年内将会出现更为先进的泊车解决方案——AVP代客泊车，也就是暂未量产的第四代泊车辅助系统。 泊车辅助一代：APA自动泊车 APA（Auto Parking Asist）自动泊车是生活中最常见的泊车辅助系统。泊车辅助系统在汽车低速巡航时，使用超声波雷达感知周围环境，帮助驾驶员找到尺寸合适的空车位，并在驾驶员发送泊车指令后，将汽车泊入车位。 APA自动泊车所以依赖的传感器并不复杂，包括8个安装于汽车前、后的UPA 超声波雷达，也就是大家常说的“倒车雷达”，和4个安装于汽车两侧的APA超声波雷达，雷达的感知范围如下图所示。 APA超声波雷达的探测范围远而窄，常见APA最远探测距离为5米；UPA超声波雷达的探测范围近而宽，常见的UPA探测距离为3米。不同的探测范围决定了他们不同的分工。 APA超声波雷达的作用是在汽车低速巡航时，完成空库位的寻找和校验工作。如下所示，随着汽车低速行驶过空库位，安装在前侧方的APA超声波雷达的探测距离有一个先变小，再变大，再变小的过程。一旦汽车控制器探测到这个过程，可以根据车速等信息得到库位的宽度以及是否是空库位的信息。后侧方的APA在汽车低速巡航时也会探测到类似的信息，可根据这些信息对空库位进行校验，避免误检。
熊３２卷第４辩西安建筑：薅鼓走擎学援№１．３２Ｎ。．４２０００华１２月Ｊ．Ｘｉ’ａｌｌＵｎｉｖ．ｏｆＡｒｃｈ．＆Ｔｅｃｈ．Ｄｅｃ．２０００ 基于遗传算法的自学习模糊控制器的设计 王慧琴“２，孙德１，参人厚， （１．西安交通大学累统工程研究所，陕西西安７１００４９；２，西安建筑科技大学信控学院，陕西西安７１００５５） 摘要：提出了一种自学习模糊控制嚣的设计方法，这种方法采用暾进的连续空间遗传算法对动态系缱的控 制进行捷化，获得基乎一定性嚣据标的期望的状态辘迹跫相应的控锚序列；莱曩基乎摊经孵壤赫摸糍推理系 统监督学习耩棚控制游的参数，可以在知识缺乏的环境完成神经横糊控｛｝４器的自动设计．本义最后以倒立摆 系统为控制对泉给出了一个设计实例和仿真结果． 美键键：摸朝被稍器靖弪璃等；遘谤鼻海｝蓑托拉稍；蓝聱孥萼 中圈分类号：ＴＰ１８２文献标示码，Ａ盘章编号；１００６。７９３０－（２０００）０４．０３４２。０５ Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｓｅｌｆ—ｌｅａｒｎｉｎｇｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｂａｓｅｄ ｏｎｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ＷＡＮＧＨｕｉ－ｑｌｎ’“，ＳＵＮ砭≈１，五ｆ Ｒｅｎ—ｈｏｕｌ（１－ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ。Ｘｉ＇ａｎ７１００４９。Ｃｈｌｎａｒ （２?Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｅｎｇｌｎｅｎｎｇ，Ｘｉ＇ａｎＵｎｉｖ．ｏｆＡｒｃｈ．＆Ｔｅｅｈ。，Ｘｉ＇ａｎ７１００５５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｅｅｄｏｆｓｅｌｆ－ｌｅａｒｎｉｎｇｆｕｚｚｙｌｏｇｉｃｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ。Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄ，ｂａ３ｅｄｏｎｉｍｐｒｏｖｅｄＧｅｎｅｔｉｃＡｌｇｏｒｉｔｈｍｓｉｎＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＳｐａｃｅ，ｏｐｔｉｍｉｚｅｓｃｏｎｔｒｏｌｉｎｐｕｔｓｏｆｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｐａ—ｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｈｙｕｓｉｎｇｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｓｗｉｔｈｓｕｐｅｒｖｉｓｅｄｌｅａｒｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄ．ｗｉｔｈｔｈｅｏｂｔａｉｎｅｄｄｅｓｉｒａｂｌｅｒｅ—ｓｐｏｎｓｅｔｒａｊｅｃｔｏｒｙａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｅｑｕｅｎｃｅａ３ｔｒａｉｎｉｎｇｄａｔａ．Ｉｔｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅ ｄｅｓｉｇ＝ｏｆｎｅｕｒ０４ｕＺＺｙｌｏｇｉｃｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓｉｎｋｎｏｗｌｅｄｇｅ—ｐｏｏｒｅｎｙｉｒｏｎｍｅｎｃｓ．Ｔｈｅｉｎｖｅｒｔｅｄｐｅｎｄｕｌｕｍｓｙｓｔｅｍｉｓｅｍｐｌｏｙｅｄ ａｓａ忙ｓｔ～ｇｅｅ，ｔｏｄｅｍｏｌｌ．ｓｔｔａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ。ｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ８”ｇｉｖｅｎｉｎｔｈｅｔａｓｔｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐａｐｅｒ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｕｚｚｙｃ张ｔｒ０聪ｅｒ；，礴＃ｒ８ｆｎｅｔｗｏｒ［ｅｓ；ｇｄ－ｎｅｔｉｃＭｇｏｒｉｔｈｍｓ；ｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｔｒｏｌ；ｓｕｐｅｒ∞ｑｓｅｄｌｅａｒｎｉｎｇ 模糊控制器的设计不需要建立系统的精确数学模测，具有良好的鲁棒性，在工业过程、家用电器簿复杂、不翁建模的场舍取得了许多成功的应用．然而，在模糊控制器的设计过程中，模糊控制规则和隶属函数的谶取和优化还缺麓系统他的设计方案．设计具有自学习能力的模糊逻辑控制器已成为且前的一个研究簸势．ｊ．Ｒ．ＪａｎｇＩ：毡采用暂存反海传播算攘，秘薅鑫遭盘神经网络实现对褥守刊鞭溺释系统辫谖，并形成模糊控制器．Ｃ．Ｋ．Ｃｈｉａｎｇｃｚ３采用遗传算法进行增强学习，在缺少“专家知识”或“教师”的情况下产生攘糕控涮蕊鬟藿的后转部分，霞基予神经溺终鹃模壤控裁器遮弱濑爨魅控禚散栗．本文在采燕垂适痰神经网络进行监督学习的基础上，结合般优控制的思想，将连续空间遗传算法成用到动态系统的模糊控 收稿圈期：２０００＊０３—１２ 作者简舟：王慧鼙（１９７０－），女，山西长治人，蘧安交遥大学博±生，越安建筑辩技大学数揶，研究授域为鬟杂系统的模鞘筏制，遗传算法，模糊神经褥络，弼络安全荐． 万方数据