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在清华智能车THMR-V视觉临场感遥控系统中,需要将移动机器人站摄像头得到的图像经过发射机和天线传送给基地或移动指挥站。在移动机器人车辆上,为了增强天线的增益,使得图像的接收效果更好,使用了定向天线,它只有在某一个方向上增益最强。由于THMR-V处于不停的移动状态,因此需要在移动机器人端设计一个天线云台控制系统,使发送天线始终对准基地端的接收天线。
本论文以此为前提,对自动对中天线云台系统的相关技术进行了研究,主要研究内容包括:
首先分析了天线自动对中的控制原理,根据系统的要求进行功能模块的划分,介绍了GPS、数字罗盘和电位器等数字传感器,并对GPS精确坐标转换算法进行了改进,提出了误差小、效率高的GPS简化坐标转换算法。
其次,实现了基于PIC18F458的自动对中天线云台系统通用测控模板:TH-MCS-F458S和TH-MCS-F258X,介绍了测控模板各功能模块组成,详细描述了模板间的CAN通信方式。
最后,根据系统软件功能的需求,对上、下位机的功能进行了划分,编制、调试了相应的测量、控制软件,完成了对来自GPS和数字罗盘等测量传感器的数字信号的输入和计算,以及对作用于天线云台系统执行单元的控制信号的输出,实现了对自动对中天线云台系统的闭环控制。