| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.1.1 研究的背景 | 第9-10页 |
| 1.1.2 研究的意义 | 第10页 |
| 1.2 课题来源 | 第10页 |
| 1.3 巡检小车在国内外的研究现状 | 第10-12页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第10-11页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第11-12页 |
| 1.4 巡检小车控制算法研究现状 | 第12-13页 |
| 1.4.1 传统 PID 的改进算法-微分先行 | 第12页 |
| 1.4.2 模糊 PID 控制算法 | 第12-13页 |
| 1.4.3 改进的蚁群算法 | 第13页 |
| 1.5 论文的研究目标及主要内容 | 第13-14页 |
| 1.6 论文的组织结构 | 第14-15页 |
| 第二章 巡检小车硬件系统的设计 | 第15-25页 |
| 2.1 巡检小车车体结构的选择 | 第16页 |
| 2.2 主控制器模块 | 第16-17页 |
| 2.3 电源模块 | 第17-18页 |
| 2.4 电机驱动模块 | 第18-20页 |
| 2.5 测速模块 | 第20-22页 |
| 2.5.1 增量式光电编码器的工作原理 | 第20-21页 |
| 2.5.2 电机转速测量方法 | 第21页 |
| 2.5.3 光电编码器的接口电路 | 第21-22页 |
| 2.6 通信模块 | 第22页 |
| 2.7 温度检测模块 | 第22-23页 |
| 2.8 辅助调试模块 | 第23-24页 |
| 2.9 本章小结 | 第24-25页 |
| 第三章 巡检小车控制方案及主程序设计 | 第25-29页 |
| 3.1 巡检小车的总体控制方案 | 第25页 |
| 3.2 蚁群算法优化 PID 参数 | 第25-27页 |
| 3.3 巡检小车主控制程序设计 | 第27-29页 |
| 第四章 四轮驱动巡检小车的建模 | 第29-38页 |
| 4.1 建立小车四轮速度各异的滑动转向模型 | 第29-34页 |
| 4.1.1 运动学模型 | 第29-32页 |
| 4.1.2 动力学模型 | 第32-34页 |
| 4.2 对建立的小车模型进行验证 | 第34-38页 |
| 第五章 基于蚁群算法寻优 PID 控制算法设计 | 第38-54页 |
| 5.1 PID 控制算法 | 第38-40页 |
| 5.1.1 PID 控制器 | 第38-39页 |
| 5.1.2 PID 控制器的参数对控制器性能的影响 | 第39-40页 |
| 5.2 蚁群算法 | 第40-42页 |
| 5.2.1 蚁群算法概述 | 第40页 |
| 5.2.2 蚁群算法的基本原理 | 第40-42页 |
| 5.3 蚁群算法优化 PID 控制器参数 | 第42-54页 |
| 5.3.1 PID 参数在蚁群算法中的表示方法 | 第42-43页 |
| 5.3.2 蚁群算法的状态转移概率公式 | 第43页 |
| 5.3.3 信息素的更新 | 第43-44页 |
| 5.3.4 目标函数的建立 | 第44-45页 |
| 5.3.5 蚁群算法中主要参数对算法性能的影响 | 第45-46页 |
| 5.3.6 蚁群算法的实现步骤 | 第46-47页 |
| 5.3.7 基于蚁群算法寻优的 PID 控制算法的仿真 | 第47-53页 |
| 5.3.8 实验 | 第53-54页 |
| 第六章 巡检小车网络控制的实现 | 第54-58页 |
| 6.1 巡检小车通信程序设计 | 第54-55页 |
| 6.2 上位机客户端软件设计 | 第55-58页 |
| 第七章 总结与展望 | 第58-59页 |
| 7.1 本文总结 | 第58页 |
| 7.2 未来工作的展望 | 第58-59页 |
| 致谢 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-63页 |
| 附录 | 第63-65页 |
| 附录一 巡检小车控制器主板电路原理图 | 第63页 |
| 附录二 巡检小车控制器主板 PCB 图 | 第63-64页 |
| 附录三 巡检小车控制器主板 PCB 板的 3D 图 | 第64页 |
| 附录四 巡检小车实际控制电路 | 第64-65页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第65页 |
