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DC 欄位 | 值 | 語言 |
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dc.contributor.advisor | 王立昇(Li-Sheng Wang) | |
dc.contributor.author | Shih-Jen Lu | en |
dc.contributor.author | 呂時任 | zh_TW |
dc.date.accessioned | 2021-06-16T09:52:31Z | - |
dc.date.available | 2022-02-16 | |
dc.date.copyright | 2017-02-16 | |
dc.date.issued | 2017 | |
dc.date.submitted | 2017-01-11 | |
dc.identifier.citation | [1]. Pratap Misra, Per Enge, “GLOBAL POSITIONING SYSTEM : Signals,
Measurements, Performance” Ganga-Jamuna Press, 2001. [2]. Julis S.Bendat, Allan G.Piersol, “Random Data : Analysis and Measurement Procedures” John Wiley & Sons, 2000. [3]. Peter Corke, “Robotics , Vision and Control : Fundamental Algorithms in MATLAB” Springer, 2011. [4]. P-S Tsai, L-S Wang, F-R Chang, “Hierarchical Tracking Control of Wheeled Mobile Robot”, submitted for publication, 2005. [5]. Xianhua Jiang, Yuichi Motai, Xingquan Zhu, “PREDICTIVE FUZZY LOGIC CONTROLLER FOR TRAJECTORY TRACKING OF A MOBILE ROTOT”, 2005 IEEE Mid-Summer Workshop on Soft Computing in Industrial Applications, Helsinki University of Technology, Espoo, Finland, June 28-30, 2005. [6]. Hassan Talebi Abatari, Abdolreza Dehghani Tafti, “Using Fuzzy PID Controller for the Path Following of a Car-like Mobile Robot”, RSI/ISM International Conference on Robotics and Mechatronics, February 13-15, 2013, Tehran, Iran. [7]. Qing Xu, Jiangming Kan, Shanan Chen and S hengqi Yen, “Fuzzy PID Based Trajectory Tracking Control of Mobile Robot and its Simulation in Simulink”, International Journal of Control and Automation Vol.7, No.8(2014), pp.233-244. [8]. Xiaobo Lai, Shiqiang Zhu and Wenxiang Wu, “Research on Driving Wheel Control of Cleaning Robot Based on Fuzzy Adaptive Tuning PID”, Proceedings of the 2009 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, August 9-12, Changchun, China. [9]. Chun-Bi Wang, Jim Ouyang, “Base on Fuzzy PID to Design and Simulate the UAV Longitudinal Autopilot Flight Control System “, Journal of China Institute of Technology Vol.39-2008.12, pp.53-67. [10]. 吳宣誼, “雙無人載具協同控制與實驗”, 台灣大學應用力學研究所碩士論文, 中華民國九十四年七月。 [11]. 蘇信豪, “無人載具避障之導航與控制”, 台灣大學應用力學研究所碩士論文, 中華民國九十六年七月。 [12]. 單幼玫, “無人車雙眼視覺避障系統之設計”, 台灣大學應用力學研究所碩士論文, 中華民國九十八年七月。 [13]. 蘇軒儀, “無人載具感測器融合與控制系統設計”, 台灣大學應用力學研究所碩士論文, 中華民國九十八年七月。 [14]. 彭聖霖, “快速探索隨機樹輔助之擬剛體編隊設計”, 台灣大學應用力學研究所碩士論文, 中華民國九十九年七月。 [15]. 楊淳元, “無人自走車整合設計與實驗”, 台灣大學應用力學研究所碩士論文, 中華民國一百零一年七月。 [16]. 簡懋予, “無人載具避障系統設計與路徑規劃”, 台灣大學應用力學研究所碩士論文, 中華民國一百零一年七月。 [17]. 簡敏琦, “GPS動態定位演算法與無人載具實驗”, 台灣大學應用力學研究所碩士論文, 中華民國一百零二年七月。 [18]. 王舜緯, “衛星導航即時精確定位法研究”, 台灣大學應用力學研究所碩士論文, 中華民國一百零三年七月。 | |
dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/60044 | - |
dc.description.abstract | 本研究之主旨為發展一具有戶外自動導航控制與障礙物偵測系統之自主無人載具,此系統包含主控站、載具和GPS參考站。主控站負責載具之控制與路徑規劃,並將GPS參考站衛星接收機接收到之資料透過無線網路傳送給移動站進行GPS差分定位,移動站則包含了第二組衛星接收機、馬達、雙眼相機、電子羅盤,負責將載具偵測到之環境數據回傳給主控站。
為了避免載具在路徑追蹤模式時偏離規劃路徑,我們採用模糊PID控制器控制載具之線速度與角速度,其中線速度項之回授由載具與參考點之距離誤差求得,角速度項之回授則由載具與參考點之視線角誤差求得,透過模糊理論解出PID控制之K_p、K_i和K_d,調整載具之線速度與角速度,配合電子羅盤提供載具之姿態,精確的掌握系統之動態性能,使無人載具順利地回到規劃之參考路徑上。 障礙物偵測系統採用雙眼相機,利用左右影像疊合產生平面視差之原理得到前方障礙物資訊。經由實驗結果認證,透過GPS差分定位,結合上述感測器偵測之障礙物資訊與路徑規劃,我們所設計之無人載具確實能回到參考路徑上,並順利抵達終點。 | zh_TW |
dc.description.abstract | The purpose of this research is to develop an unmanned vehicle system with outdoor automatic navigation control and obstacle detection. The whole system consists of three parts : main station, moving vehicle, and GPS reference station. The moving vehicle includes a GPS receiver for vehicle positioning, a servo motor system for motion control, an electronic compass for vehicle’s attitude judgment, a stereo camera for obstacle detection and avoiding. The GPS reference station includes another GPS receiver for positioning data. The main station is to monitor and control the whole system.
To prevent the vehicle deviating from the reference path, we use fuzzy PID controller to control the moving vehicle by setting the vehicle’s velocity and angular velocity. The feedback of velocity term is obtained from distance between the position of the vehicle and the reference point, and that of angular velocity term is obtained from the line-of-sight angle from the current position to the reference point. By using fuzzy theory, we can adjust the parameters of PID immediately. The vehicle can then be driven back to the reference path in the path-tracking mode. For obstacle avoiding, we use stereo camera to detect the obstacles in sight. Experimental results show that combining fuzzy PID controller, obstacle detecting system and GPS positioning, an unmanned vehicle can indeed follow the path to the destination without colliding the obstacles. | en |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-16T09:52:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-106-R03543006-1.pdf: 2966401 bytes, checksum: d2f664b3ea896b46159c3e751402b1c3 (MD5) Previous issue date: 2017 | en |
dc.description.tableofcontents | 致謝 I
摘要 II Abstract III 目錄 IV 圖目錄 VII 表目錄 XI 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 文獻回顧 1 1.3 研究內容 2 1.4 論文架構 2 第二章 無人載具系統架構 3 2.1 整體系統架構 3 2.2 載具硬體架構 3 2.3 載具設備介紹 4 第三章 全球定位系統 8 3.1 全球定位系統介紹 8 3.1.1 太空部門 8 3.1.2 控制部門 9 3.1.3 用戶接收部門 9 3.1.4 GPS座標系統 10 3.2 GNSS觀測量 12 3.2.1 虛擬距離(Pseudo-range)觀測量 12 3.2.2 載波相位(Carrier-phase)觀測量 13 3.2.3 差分定位 13 3.3載波平滑碼定位法(Carrier Smoothed code method) 16 3.3.1 載波平滑虛擬距離(Carrier Smoothed Pseudo-range) 16 3.3.2 載波平滑虛擬距離差分定位 17 第四章 控制器設計 18 4.1 無人載具運動方程式 18 4.2 PID控制器 20 4.3 模糊PID控制器 22 4.3.1 控制器架構 22 4.3.2 路徑追蹤 23 4.3.3 模糊推理系統 25 第五章 感測系統與路徑規劃 28 5.1 雙眼相機系統 28 5.2 快速探索隨機樹 29 5.2.1隨機樹之建構流程 29 5.2.2路徑縮短 31 5.3 避障流程 32 第六章 實驗結果與討論 33 6.1 MATLAB模擬 33 6.1.1 系統模型建構 33 6.1.2 模擬結果 35 6.2 無人載具實驗 45 6.2.1 參考點之選擇 45 6.2.2 模糊控制器實驗 46 6.2.3 PID控制器實驗 49 6.2.4 模糊PID控制器實驗 53 第七章 結論與未來工作 59 參考文獻 60 | |
dc.language.iso | zh-TW | |
dc.title | 無人載具之模糊PID控制器設計 | zh_TW |
dc.title | Fuzzy PID Controller Design of an Unmanned Vehicle | en |
dc.type | Thesis | |
dc.date.schoolyear | 105-1 | |
dc.description.degree | 碩士 | |
dc.contributor.oralexamcommittee | 張帆人(Fan-Ren Chang),卓大靖(Dah-Jing Jwo),王和盛(He-Sheng Wang) | |
dc.subject.keyword | Fuzzy PID,導航避障控制, | zh_TW |
dc.subject.keyword | Fuzzy PID,Navigation Control, | en |
dc.relation.page | 61 | |
dc.identifier.doi | 10.6342/NTU201700069 | |
dc.rights.note | 有償授權 | |
dc.date.accepted | 2017-01-12 | |
dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
dc.contributor.author-dept | 應用力學研究所 | zh_TW |
顯示於系所單位: | 應用力學研究所 |
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