“智能車輛關(guān)鍵技術(shù)研究”項目申請書控制系統(tǒng)

PAGE1PAGE16類別智能車輛關(guān)鍵技術(shù)討論項目編號中國科學(xué)院合肥智能機械討論所知識創(chuàng)新工程領(lǐng)域前沿項目課題申請書課題名稱：智能車輛掌握技術(shù)課題負責(zé)人:錢瑋申請部門：智能車輛技術(shù)中心參加單位：中國科學(xué)院合肥智能機械討論所聯(lián)系電話:１39０9690285E－ｍａil：ｗｑiaｎ＠iｉｍ.ac。cn２０09年１2月1０日?課題簡表課題名稱智能車輛掌握技術(shù)開題日期201０年０1月終止年月２01１年12月類別智能車輛專項子課題數(shù)9申請金額２０萬元密級１。絕密2.機密3．隱秘4。內(nèi)部5．公開4申請部門智能車輛技術(shù)中心參加單位中國科學(xué)院合肥智能機械討論所項目類型應(yīng)用基礎(chǔ)討論經(jīng)費（萬元）總計國家智能所自籌其它２0所撥經(jīng)費２010年２０１１年合計20項目組總?cè)藬?shù)高級中級初級幫助人員博士后在讀博士生在讀碩士生其他61３2項目負責(zé)人及主要成員姓名年齡文化程度投入人年在研項數(shù)工作單位錢瑋43副討論員碩士3１項目總體設(shè)計中科院智能所劉宜２8助研博士41掌握系統(tǒng)設(shè)計中科院智能所祝輝2８助研博士40協(xié)調(diào)掌握器設(shè)計中科院智能所李傳寶2７助研碩士50車輛掌握模型建立中科院智能所方薇３5工程師碩士50CAN總線設(shè)計中科院智能所榮大偉２3碩士生５0掌握系統(tǒng)設(shè)計中科院智能所?摘要本項目討論智能車輛在中高速變速、轉(zhuǎn)向、制動或者轉(zhuǎn)向同時制動等簡潔工況下行駛軌跡跟蹤的掌握方法與關(guān)鍵技術(shù).智能車輛掌握系統(tǒng)為多路雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，主要由以“駕駛員模型”為核心的協(xié)調(diào)層和以轉(zhuǎn)向、油門、制動掌握器等為核心的掌握層所構(gòu)成.通過探討各子系統(tǒng)內(nèi)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)/掌握參數(shù)以及各子系統(tǒng)間不同性能指標(biāo)的相互影響、制約及協(xié)調(diào)的機理，建立起整車系統(tǒng)的動力學(xué)模型和運動學(xué)模型,提出在不同工況下汽車行駛的最優(yōu)軌跡跟蹤指標(biāo)，依據(jù)此指標(biāo),依據(jù)當(dāng)前的車輛狀態(tài)以及車輛動力學(xué)約束，采納直線插補與圓弧插補相結(jié)合的方法實時生成光滑的過渡軌跡,然后通過車輛運動學(xué)模型轉(zhuǎn)換為縱向速度曲線與轉(zhuǎn)角曲線,再通過油門／剎車的閉環(huán)掌握與轉(zhuǎn)角的閉環(huán)掌握來完成軌跡跟蹤掌握,實現(xiàn)從當(dāng)前位姿到期望位姿之間的平滑過渡，同時確保車輛實際軌跡不超出規(guī)劃路徑的最大誤差范圍,確保跟蹤精度要求.該項目采納理論分析、軟件仿真、和實車實驗相結(jié)合的討論方法進行，以實現(xiàn)全面提高智能車輛行駛路徑的精確性和平安性。立項依據(jù)課題的科學(xué)意義，國內(nèi)外討論概況及進展趨勢；智能車輛是驗證機器感知與人工智能理論、方法與技術(shù)的最佳平臺之一,尤其是在非結(jié)構(gòu)、動態(tài)變化環(huán)境中.智能車輛不僅在軍事、探險和救援等危險、惡劣環(huán)境下具有寬闊的應(yīng)用前景，同時智能車輛所涉及到的各種汽車傳感器、環(huán)境感知系統(tǒng)、行駛平安預(yù)警、幫助駕駛智能決策、軌跡跟蹤掌握等關(guān)鍵技術(shù)對于提高有人駕駛汽車的智能化程度和行駛平安性具有重要意義。世界主要發(fā)達國家將智能車輛作為展現(xiàn)人工智能技術(shù)進展水平、引領(lǐng)車輛工業(yè)將來的重要平臺，紛紛開展智能車輛的討論。因此,開展智能車輛的討論,將對我國信息領(lǐng)域和車輛工業(yè)的進展做出基礎(chǔ)性、前瞻性、戰(zhàn)略性貢獻。智能車輛作為基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)的集成驗證平臺，必須能夠為各種模型、算法供應(yīng)必要的實時計算能力，能夠為各種新型傳感器與機器感知系統(tǒng)供應(yīng)機電系統(tǒng)融合能力,并且還應(yīng)具備對智能決策的實時執(zhí)行力,即車輛操控系統(tǒng)的實時掌握能力。車輛操控系統(tǒng)的實時掌握能力，主要由車輛掌握系統(tǒng)對方向角、油門、剎車的實時掌握來體現(xiàn)的。由于車輛運動軌跡可以分解為縱向運動與側(cè)向(橫向）運動,通常車輛掌握系統(tǒng)可以通過縱向跟蹤掌握與側(cè)向跟蹤掌握來實現(xiàn)。國內(nèi)外目前有較多高校和討論所也在從事智能車輛掌握系統(tǒng)的討論。國外比較典型的討論是在美國參加DAＲPA競賽的車輛.如文獻［1］和［2]將車輛的掌握系統(tǒng)分成兩層,上層用于路徑的規(guī)劃，下層用于車輛的掌握,同時將車輛的底層掌握分成縱向掌握和橫向掌握?？v向掌握是底層的掌握,實現(xiàn)自由駕駛道路行駛以及掌握車速的快慢.通過離散的坐標(biāo)點來描述幾何路徑。橫向掌握主要是在轉(zhuǎn)向過程中,實現(xiàn)平安轉(zhuǎn)向.這種掌握的缺點是較難實現(xiàn)掌握精準(zhǔn)性，由于離散的點很難表征出簡潔工況下（尤其是高速)車輛的運行目標(biāo)軌跡.文獻［3］采納了一種兩自由度自行車模型來表示車輛模型，掌握器采納單獨的PID掌握器，掌握車輛的油門、制動和轉(zhuǎn)向角,這種兩自由度的車輛模型雖然計算簡潔，但是很難反映車輛高速時轉(zhuǎn)角的變化與車輛行駛軌跡的變化關(guān)系，因此高速時的掌握變得很困難.國內(nèi)目前也有部分高校和討論所在從事智能車輛掌握系統(tǒng)的討論，如上海交大夏永峰、劉子龍等采納中央處理器來同時處理轉(zhuǎn)向角指令、速度指令、油門指令等參數(shù)，以掌握車輛運動時的轉(zhuǎn)角大小和油門大小等,這種掌握方式很難保證掌握的實時性，由于實際車輛轉(zhuǎn)向需要的不僅僅是轉(zhuǎn)角信號,同時也需要轉(zhuǎn)角速度信號[５６7］。從以上討論可以看出：多數(shù)文獻中采納的是簡潔的兩自由度自行車模型，描述整車運動不夠精準(zhǔn),尤其是在高速情況下?？紤]到智能車輛的動力學(xué)模型的時變性與強非線性特性，本項目擬從車輛的運動學(xué)模型動身，參照車輛的動力學(xué)約束條件,依據(jù)上層路徑規(guī)劃系統(tǒng)產(chǎn)生的路徑點序列，采納直線或圓弧的插補方式實時生成精細的期望跟蹤軌跡,以提高軌跡跟蹤的精度，然后通過車輛運動學(xué)模型將其分解為縱向速度曲線與轉(zhuǎn)角曲線，再通過對油門、剎車、轉(zhuǎn)角的閉環(huán)掌握，以實現(xiàn)車輛的實際運動軌跡在規(guī)劃的路徑點序列的公差范圍內(nèi),同時保證車輛在運動過程中的舒適性與穩(wěn)定性。參考文獻1OlivｅrＰink．CｈriｓtｉａｎFresｅ。ChｒｉstｏｐhＳtiller．TeaｍＡnnieWＡＹ’ｓAutonomoｕsSystemfｏrthe2００7ＤAＲＰAUrｂanＣhallｅｎge．ＪourｎａloｆＦiｅldＲｏｂoｔｉcｓ—2008：61５－6３9２ＦeliｘｖonＨ。，MicｈaelH.,FalkＨ．ｅtａl.DrｉviｎgｗitｈTｅntaｃles:InｔegralＳtructｕresfoｒSｅnsinｇａｎdMotｉon。JoｕrnａlｏｆFｉelｄRoｂoｔiｃsDOI10.１0０2／ｒoｂ：64０-6733FrｅｄＷ.RａuskｏｌbKaｉBｅrgｅr,ＣhｒistｉanLipｓkｉｅｔal．AnAｕtｏｎoｍouslyＤrｉvingＶehｉclｅforUｒbaｎEｎｖiｒoｎｍeｎtｓ.JouｒnaloｆＦieｌdRoｂoｔｉcsDOI１0.1００2/ｒoｂ:６7４－72４4Wｉlｌemｓeｎ，P。,Ｋeaｒneｙ,J。K．，&Wanｇ,H．（２0０３）．Rｉbbonnetwｏｒkｓｆｏrmodelｉnｇnaｖigablepathsoｆauｔonomｏｕｓaｇentｓiｎvirtualｕｒbanｅnvirｏｎmｅnts.InＰrｏｃｅｅdｉｎｇsofＩEEEVｉｒｔualＲeａlity2０0３，ＬｏsAnｇｅｌｅｓ，CＡ（pp。79－86)。IEEE。5夏永峰.無人駕駛電動車的底層掌握系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)［上海交通高校碩士學(xué)位論文],上海:2007.6劉子龍.基于反饋線性化的無人駕駛車輛橫向位置跟蹤掌握.系統(tǒng)工程與電子技，２009,3１（１)：1６5-１6９7劉子龍。無人駕駛車輛橫向位置跟蹤掌握。機械與電子,２009,20（3）：5—９擬解決的主要科學(xué)與技術(shù)問題及討論內(nèi)容的先進性、制造性及前沿性的創(chuàng)新之處;擬解決的科學(xué)與技術(shù)問題有以下4個:（１）通過理論分析和仿真計算,尋找智能汽車各掌握子系統(tǒng)之間的聯(lián)系、影響和制約關(guān)系,建立起可用于不同工況下的車輛動力學(xué)掌握模型。(2）依據(jù)目標(biāo)路徑、動力學(xué)行為和傳感器信息（即協(xié)調(diào)掌握器協(xié)調(diào)層的信息和掌握策略)，設(shè)計各可控子系統(tǒng)的掌握器和協(xié)調(diào)掌握器.各子掌握器應(yīng)具有相對的獨立性，設(shè)計時主要考慮各自的性能指標(biāo)。協(xié)調(diào)掌握器的設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)協(xié)調(diào)掌握策略和路徑跟蹤指標(biāo)(即滿意肯定的誤差范圍）,并具有肯定的魯棒性。魯棒掌握策略能夠有效處理汽車模型的不精準(zhǔn)、非線性以及測量信號的誤差，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。(3）設(shè)計基于CAＮ2.0Ｂ總線協(xié)議的智能車輛通訊模塊：采納CAＮ2．0及CＡNOＰＥN總線協(xié)議構(gòu)造車輛掌握器系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)以實現(xiàn)各電子掌握單元之間的信息共享與協(xié)調(diào)掌握;(４）將車輛掌握系統(tǒng)集成為一個嵌入式系統(tǒng)，采納半物理仿真和實物實驗兩種途徑對掌握系統(tǒng)的性能進行實驗驗證。先進性、制造性及前沿性的創(chuàng)新之處：將車輛掌握系統(tǒng)集成為一個嵌入式系統(tǒng),采納CＡN通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)各電子掌握單元之間的信息共享與協(xié)調(diào)掌握,對于削減系統(tǒng)信息的傳輸時間、提高運算效率、減小誤差和時滯具有十分重要的意義。國家戰(zhàn)略需求分析（經(jīng)濟進展、社會進步和國家平安方面的市場需求分析).智能車輛掌握技術(shù)的實現(xiàn)和運用，對于驗證機器感知和人工智能理論、方法與技術(shù)具有十分重要的意義，尤其是在非結(jié)構(gòu)、動態(tài)變化環(huán)境中.智能車輛不僅在軍事、探險和救援等危險、惡劣環(huán)境下具有寬闊的應(yīng)用前景,同時智能車輛所涉及到的各種汽車傳感器、環(huán)境感知系統(tǒng)、行駛平安預(yù)警、幫助駕駛智能決策、軌跡跟蹤掌握等關(guān)鍵技術(shù)對于提高有人駕駛汽車的智能化程度和行駛平安性具有重要意義。因此,開展智能車輛的掌握系統(tǒng)的討論,對實現(xiàn)各種車輛的智能駕駛、智能跟蹤具有基礎(chǔ)性、前瞻性、戰(zhàn)略性的意義二、項目目標(biāo)及預(yù)期成果討論目標(biāo)，包括總目標(biāo)、階段進展目標(biāo)及主要考核指標(biāo)；建立模塊化的車輛掌握系統(tǒng)，包括軌跡插補模塊、車輛掌握模型模塊、縱向跟蹤模塊、側(cè)向跟蹤模塊、CＡN總線通信模塊，并集成為一個嵌入式系統(tǒng)，實現(xiàn)對期望路徑的高速高精度跟蹤掌握，滿意車輛運動的平安性、舒適性與高效率的要求。（1）201０.０1—2０10.06，完成縱向跟蹤模塊與側(cè)向跟蹤模塊的軟件設(shè)計與硬件仿真調(diào)試;完成協(xié)調(diào)掌握和子掌握器的設(shè)計.(2)2010.０７—201０．１2,完成智能車輛掌握系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試,掌握參數(shù)的優(yōu)化，使智能車輛掌握系統(tǒng)能夠達到競賽的要求。（3）２０11.0１－1011。06完成CAN總線模塊的軟件設(shè)計與硬件仿真,并進行整個掌握系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)與測試;（４）２011。07—2011.12在智能車上進行掌握系統(tǒng)的性能測試與功能完善；完成系統(tǒng)牢靠性高、可維護性好、掌握結(jié)構(gòu)模塊化、易于擴展數(shù)據(jù)交換飛快、平安的智能車輛ＣＡN通訊體系。預(yù)期成果與水平(包括ＳCＩ論文及發(fā)明專利等）;（１)完成基于嵌入式系統(tǒng)的智能車輛掌握系統(tǒng)樣機；總體要求如下：系統(tǒng)牢靠性高、可維護性好；掌握結(jié)構(gòu)模塊化、易于擴展；數(shù)據(jù)交換飛快、平安；信息指示明確可視，故障診斷應(yīng)易于快速診斷。(2)在ＥＩ或SＣI刊物發(fā)表論文2~4篇;三、主要討論內(nèi)容及討論方案主要討論內(nèi)容;（１）分析各子系統(tǒng)的相互影響和制約關(guān)系各子系統(tǒng)間：如圖1所示，油門掌握和轉(zhuǎn)向掌握對彎道行駛跟蹤路徑的影響;油門掌握、轉(zhuǎn)向掌握和制動掌握對轉(zhuǎn)彎加減速穩(wěn)定性以及緊急回避性能的影響;油門掌握和轉(zhuǎn)向掌握對高速直線行駛穩(wěn)定性的影響(結(jié)合ESP進行討論)；制動掌握和油門掌握對制動穩(wěn)定性的影響；其它如喇叭、轉(zhuǎn)向燈、點火開關(guān)等與轉(zhuǎn)向、制動、油門掌握子系統(tǒng)之間存在相制約關(guān)系的影響。各子系統(tǒng)內(nèi)：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中傳動比、機械結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)固有參數(shù)等結(jié)構(gòu)參數(shù)和掌握器參數(shù)的相互影響和制約,制動系統(tǒng)中制動器電機傳動比、改造后的制動總成等參數(shù)和掌握器參數(shù)的相互影響和制約，車速掌握中油門開度與掌握電壓的對應(yīng)關(guān)系等。通過詳盡分析其相互影響和耦合的機理,綜合協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮各可控子系統(tǒng)的特點,以滿意汽車在各種行駛條件下的路徑跟蹤的精確性和車輛的平安性等要求。圖1智能車輛的掌握系統(tǒng)與車輛性能的對應(yīng)關(guān)系(2)建立系統(tǒng)的動力學(xué)模型通過分析輪胎與路面的相互作用關(guān)系建立起多種工況下縱向和側(cè)向動力學(xué)模型，以分析車輛在不同工況下行駛的平安性和操縱穩(wěn)定性;通過車輛本身的固有參數(shù)和輸入?yún)?shù)，建立起車輛在不同工況下行駛的運動學(xué)模型。（３)設(shè)計各子系統(tǒng)掌握器和協(xié)調(diào)掌握器依據(jù)目標(biāo)路徑、動力學(xué)行為和傳感器信息（即協(xié)調(diào)掌握器協(xié)調(diào)層的信息和掌握策略）,設(shè)計各可控子系統(tǒng)的掌握器和協(xié)調(diào)掌握器。各子掌握器應(yīng)具有相對的獨立性，設(shè)計時主要考慮各自的性能指標(biāo)。協(xié)調(diào)掌握器的設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)協(xié)調(diào)掌握策略和路徑跟蹤指標(biāo)(即滿意肯定的誤差范圍）,并具有肯定的魯棒性.魯棒掌握策略能夠有效處理汽車模型的不精準(zhǔn)、非線性以及測量信號的誤差,提高系統(tǒng)的抗干擾能力。（4)建立車輛掌握模型:從實時仿真與掌握的角度動身，針對車輛的結(jié)構(gòu)特性,通過建立車輛的運動學(xué)模型，將期望路徑的輸入轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)速軌跡與轉(zhuǎn)角軌跡的輸出。(5)設(shè)計自動駕駛的軌跡跟蹤算法，包括具有直線/圓弧/正弦曲線插補功能的軌跡插補方法、基于限制積分飽和ＰＩD掌握的縱向跟蹤掌握方法、基于限制積分飽和PID掌握的側(cè)向跟蹤掌握方法;(6）設(shè)計基于ＣAN２。０B總線協(xié)議的智能車輛通訊模塊：采納CAN2.0及CAＮOPＥN總線協(xié)議構(gòu)造車輛掌握器系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)以實現(xiàn)各電子掌握單元之間的信息共享與協(xié)調(diào)掌握；（7）將車輛掌握系統(tǒng)集成為一個嵌入式系統(tǒng)，采納半物理仿真和實物實驗兩種途徑對掌握系統(tǒng)的性能進行實驗驗證?？傮w討論方案和技術(shù)途徑;（１）總體討論方案。項目擬采納模塊化構(gòu)造的討論方案,分為五個部分:軌跡插補模塊、車輛掌握模型模塊、縱向跟蹤模塊、側(cè)向跟蹤模塊、CＡN總線模塊。車輛掌握系統(tǒng)的模塊圖如圖2所示，車輛掌握系統(tǒng)的輸入為上層路徑規(guī)劃模塊產(chǎn)生的期望路徑點序列、車載傳感器系統(tǒng)獵取的車輛當(dāng)前位姿、當(dāng)前速度與當(dāng)前轉(zhuǎn)角,通過對期望路徑點序列進行軌跡插補得到精細的運動軌跡,再通過車輛掌握模型轉(zhuǎn)換為縱向速度曲線與轉(zhuǎn)角曲線,輸出給縱向跟蹤模塊與側(cè)向跟蹤模塊掌握，最后分別輸出油門指令、方向指令、剎車指令給車上的發(fā)動機掌握系統(tǒng)(通過ＥCU掌握)、電動轉(zhuǎn)向掌握系統(tǒng)與剎車掌握系統(tǒng)。圖2車輛掌握系統(tǒng)原理圖(2）技術(shù)途徑軌跡插補模塊采納直線插補與圓弧插補的方法對期望路徑進行精細插補得到期望軌跡，同時掌握插補誤差在允許的范圍內(nèi)，并依據(jù)車體動力學(xué)參數(shù)約束，通過合理的加減速掌握，限制軌跡過程中的最大側(cè)向加速度。其中,直線插補采納時間分割法與DDA法混合實現(xiàn)的插補方法，是在數(shù)字積分法的基礎(chǔ)上采納時間分割的原理,對數(shù)字積分法中的累加過程依據(jù)進給速度的要求采納可控的插補周期進行時間分割,通過掌握插補周期以實現(xiàn)每一步的實際進給速度與期望進給速度相全都，從而保持進給速度的平滑性，同時滿意插補誤差的限制要求.圓弧插補是采納了基于NURＢS形式描述的圓弧插補方法。圓弧的NURBS形式描述有多種方式，這里選用了采納掌握頂點為5個,節(jié)點矢量為[0，0，０,１/2,1/２,1,1,1］的二次NＵRBS表示，其特點是對于〔0，1８０〕的圓弧，參數(shù)化特性較好，同時插補點位置計算公式較簡潔。ＮUＲＢＳ的優(yōu)點在于可以采納低階有理多項式的形式精準(zhǔn)表征圓弧，缺點是參數(shù)化特性不如弧度表示好.為精確地計算圓弧插補的補償,這里依據(jù)Ｔaylor公式與復(fù)合求導(dǎo)公式可以得到參數(shù)增量與步長的對應(yīng)關(guān)系,從而可以實現(xiàn)平滑加減速的精確的圓弧插補.車輛掌握模型模塊通過車輛的幾何結(jié)構(gòu)特性，依據(jù)車載傳感器系統(tǒng)輸入的當(dāng)前位置（包括位置坐標(biāo)與方向角)、當(dāng)前速度、當(dāng)前轉(zhuǎn)角，建立車輛的掌握模型,將軌跡插補模塊輸出的期望軌跡轉(zhuǎn)換為縱向速度曲線與轉(zhuǎn)角曲線.本項目所用智能車是屬于后輪驅(qū)動、前輪轉(zhuǎn)向類型,在不考慮輪胎側(cè)滑等因素時,采納如圖３所示的運動學(xué)模型來分析其平面運動情況，其運動學(xué)模型可描述為：（1）其中，為前輪的轉(zhuǎn)向角，為車身與X軸的夾角,為小車前輪與后輪的軸間距,為參考點到車身后軸中心的距離，為前軸中心點的速度,為后軸中心點的速度。圖3車輛運動學(xué)模型若選后軸中心點為參考點,將代入（１）式,則可得到經(jīng)過簡化的運動學(xué)模型:(２)由(２）式可見,車輛的位置和姿態(tài)完全由后軸中心點速度（即縱向速度)與前輪的轉(zhuǎn)角確定，只要掌握與，即可確定車輛的運動軌跡.因此，在確定了車輛的期望跟蹤軌跡后，就可以依據(jù)由（2）式推導(dǎo)得到的(3）式，求得與其一一對應(yīng)的縱向速度曲線與轉(zhuǎn)角曲線。（3）縱向跟蹤模塊依據(jù)輸入的縱向速度曲線與反饋的當(dāng)前后輪速度,采納基于限制積分飽和ＰＩD掌握來掌握油門或剎車的輸出，并依據(jù)加減速狀態(tài)的轉(zhuǎn)變來進行油門與剎車的切換。側(cè)向跟蹤模塊依據(jù)輸入的轉(zhuǎn)角曲線與反饋的當(dāng)前轉(zhuǎn)角，采納基于限制積分飽和PID掌握來掌握轉(zhuǎn)角的輸出,并依據(jù)側(cè)向加速度的限制來限制油門的輸出,以提高車輛運動的舒適性與平安性。系統(tǒng)硬件設(shè)計考慮到車載實驗時，運行環(huán)境較惡劣,同時為了在較低的成本下獲得較快的運算速度和擴展能力，本項目將采納一臺嵌入式(PＬC）來組建車輛掌握系統(tǒng),如圖4所示，該系統(tǒng)硬件上具有如下功能：具有多路信號采集掌握卡,可以采集各種數(shù)字信號和模擬信號。具有多路信號輸出，可以實現(xiàn)模擬量、數(shù)字量的輸出功能。采納DSＰ作為實時掌握的運算核心，完成對車輛上的油門、剎車、方向盤等執(zhí)行機構(gòu)的閉環(huán)掌握。采納一塊CAN２．0及CANOPＥN協(xié)議以構(gòu)建CAN網(wǎng)絡(luò)圖4車輛掌握系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖由上圖可以看出,系統(tǒng)構(gòu)建在CAN網(wǎng)絡(luò)上.主掌握器具有兩個CAN口，一個為CAＮＯPEN接口，可連接觸摸屏和位置傳感器；另一個為ＣAＮ2．0接口,可連接具有J1939接口的發(fā)動機、變速箱和手柄。此外，主掌握器還具有多個DI、DO、AI、ＡＯ、PWM等輸入輸出口,用來完成各種掌握和檢測任務(wù)。四、創(chuàng)新點及可行性分析創(chuàng)新點；（１）建立適合于智能車輛的動力學(xué)掌握模型,將掌握系統(tǒng)分成兩層，駕駛員看作掌握環(huán)中的一個單元，起協(xié)調(diào)作用.這種分層式協(xié)調(diào)掌握有利于發(fā)揮多個子系統(tǒng)的功能，同時也有利于和決策層的連接。(２）以駕駛員模型為核心,將優(yōu)秀駕駛員的智能行為轉(zhuǎn)化到智能車中，以增加車輛在簡潔工況下的智能性。（3)采納CＡN通訊網(wǎng)絡(luò)將車輛掌握系統(tǒng)集成為一個嵌入式系統(tǒng)，實現(xiàn)各電子掌握單元之間的信息共享與協(xié)調(diào)掌握，采納半物理仿真和實物實驗兩種途徑對掌握系統(tǒng)的性能進行實驗驗證?？尚行苑治?。本項目組成員長期從事運動掌握領(lǐng)域的討論,從9１年至今擔(dān)當(dāng)了大量國家、地方及企業(yè)委托項目如國家“七五”、“八五"攻關(guān)項目：“通用實時圖像分析系統(tǒng)"和“遙感圖像處理系統(tǒng)”；863機器人和智能計算機課題:“場分立體顯示”、“圖形圖像融合技術(shù)"、“危險品彈藥遙操作挖掘搬運機器人"；企業(yè)委托項目有：“蕪湖奇瑞混合動力車研制”、“上海IＮTL公司圖像實時壓縮"、“淮南電子部８所－視頻線徑檢測”、安徽省科技館“導(dǎo)覽機器人”項目,數(shù)控雕刻機研制項目,大功率他勵電機掌握器研制項目，無位置傳感器的大功率永磁無刷直流電機掌握器研制等,具有豐富的運動掌握閱歷。五、討論基礎(chǔ)和條件已有的工作基礎(chǔ)和擔(dān)當(dāng)相關(guān)項目取得的成果；本項目組成員長期從事運動掌握領(lǐng)域的討論，從91年至今擔(dān)當(dāng)了大量國家、地方及企業(yè)委托項目如國家“七五"、“八五”攻關(guān)項目：“通用實時圖像分析系統(tǒng)"和“遙感圖像處理系統(tǒng)”；８６3機器人和智能計算機課題：“場分立體顯示"、“圖形圖像融合技術(shù)”、“危險品彈藥遙操作挖掘搬運機器人”；企業(yè)委托項目有：“蕪湖奇瑞混合動力車研制”、“上海ＩNTL公司圖像實時壓縮”、“淮南電子部8所—視頻線徑檢測"、安徽省科技館“導(dǎo)覽機器人”項目，數(shù)控雕刻機研制項目,大功率他勵電機掌握器研制項目，無位置傳感器的大功率永磁無刷直流電機掌握器研制等,具有豐富的運動掌握閱歷。爭取國家任務(wù)和其他渠道經(jīng)費的可能性及落實情況;從國家計劃、企業(yè)、地方、國際合作、討論所自有資金等渠道獲得資源的集成方案.爭取申請國家或省基金,不斷與企業(yè)聯(lián)系,爭取能夠得到企業(yè)的支持.討論隊伍狀況;討論隊伍中,有高級職稱１人，中級職稱3人，碩士生2人。中國科學(xué)院合肥智能所系統(tǒng)整合了本單位在車輛技術(shù)方面的工作基礎(chǔ)和在檢測技術(shù)、智能技術(shù)和掌握技術(shù)領(lǐng)域的優(yōu)勢，成立了智能車輛技術(shù)中心。中心已聚集了一批汽車、電子、掌握和力學(xué)分析等領(lǐng)域、專業(yè)從事智能車輛削減討論的青年科研人員,本課題主要申請人員有豐富的相關(guān)工作閱歷，項目組擁有軟件、硬件及運動學(xué)和動力學(xué)仿真等項目所需的專業(yè)技術(shù)人員，人員配備合理，能夠滿意項目討論的要求。實施討論方案已具備的條件,尚欠缺的討論條件和擬解決的途徑及落實情況；六、經(jīng)費預(yù)算科目申請經(jīng)費備注（計算依據(jù)與說明）一、討論經(jīng)費１５１,科研業(yè)務(wù)費3.0（1）測試／計算／分析費(2)能源／動力費（3）會議費/差旅費(４)出版物/文獻/信息傳播費(5)其他２，試驗材料費４。0（１）原料費／試劑/藥品購置費（２）其他3，儀器設(shè)備費６．0（1）購置數(shù)據(jù)采集卡、嵌入式工控機、溝通電機驅(qū)動、電流傳感器等（2）試制4,實驗室改裝費２．05，協(xié)作費二、國際合作與溝通費1，項目組成員出國合作溝通２,境外專家來華合作溝通三、勞務(wù)費3．０四、管理費2．0合計七、項目申請人簡況主要討論工作簡歷，近期發(fā)表的與項目有關(guān)的主要論聞名目、科研獲獎及發(fā)明專利情況；錢瑋：男，1９６6年生,討論員。博士。自1９91年起始終在中科院合肥智能機械討論所工作,本人長期從事智能掌握與自動化系統(tǒng)的研發(fā)工作,在國家“十五”“十一五”計劃期間,多次主持、參加國家“863”計劃、中科院、安徽省重大項目。在工作中積累了豐富的專業(yè)實踐閱歷，取得了多項討論成果，具有較強的科技創(chuàng)新意識。討論領(lǐng)域：運動掌握、物流自動化、電動車輛及相關(guān)設(shè)備研發(fā)工作主持與參加的國家重點項目有:1、危險品彈藥遙操作搬運機器人(機器人8６3）2、電動汽車多能源掌握系統(tǒng)(電動汽車８63)3、電動汽車網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（電動汽車863）。4、煙草行業(yè)CIＭＳ工程關(guān)鍵技術(shù)討論（自動化領(lǐng)域863計劃），5、基于CＡN的電動車輛掌握系統(tǒng)（科技部創(chuàng)新基金）６、電動叉車掌握器產(chǎn)業(yè)化(省計委創(chuàng)新基金)，7、電動運輸車輛掌握系統(tǒng)及關(guān)鍵部件產(chǎn)業(yè)化（國家火炬計劃項目）主持的院地合作項目有:四軸聯(lián)動數(shù)控雕刻機掌握系統(tǒng)（寧波種子基金）六安江汽汽車機械變速綜合性能試驗系統(tǒng)合力叉車整車性能試驗系統(tǒng)（地方招標(biāo)）。２0０８年,危險品彈藥遙操作搬運機器人主要論文李傳寶,錢瑋，馬振書.反電勢法在大功率無