[发明专利]一种基于Simulink的微缩智能交通教学装置、系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于Simulink的微缩智能交通教学装置、系统及方法。

背景技术

Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。

目前无基于Simulink模型开发和在线调试微缩性智能交通系统。目前教学平台中无自动道路识别系统，高校的智能化教学、控制系统教学没有合适的教学平台，目前各大高校的教学结合工程实践的存在一定难度。

现有教学平台智能化程度低，在自动控制领域技术陈旧，无法实现嵌入式控制教学实验的真正开展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为克服上述问题，本发明专利提供一套黑白相间的模拟道路系统进行道路识别的教学平台开发。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于Simulink的微缩智能交通教学装置，包括小型智能车、轨道和处理器，所述小型智能车设置在所述轨道上，所述小型智能车包括车架，所述车架前后设置有前轮和后轮，所述车架上设有电池和支架，所述支架上设置有控制板和撑杆，所述撑杆顶端设有图像成形装置，所述前轮上设置有驱动前轮转向的转向装置，所述后轮上设置有驱动后轮转动的驱动装置，所述控制板分别和所述电池、图像成形装置、转向装置和驱动装置连接，所述控制板包括第一无线传输器，所述处理器包括Simulink模块和第二无线传输器，所述控制板通过第一无线传输器与所述处理器的第二无线传输器实现无线连接，所述轨道上设置有引导线。

优选地，所述轨道采用白色KT板，所述引导线为黑色胶带。

优选地，所述图像成形装置为COMS传感器。

优选地，所述控制板为单片机控制器。

一种采用以上所述微缩智能交通教学装置的方法，包括以下步骤：

(1)所述小型智能车上的所述图像成形装置拍摄前面轨道上的所述引导线，并将图像数据发送给所述控制板；

(2)所述控制板对所述图像数据进行算法处理，得出相应的转向值；

(3)所述控制板通过无线连接的所述第一无线传输器和第二无线传输器将所述图像数据和转向值实时发送给处理器；

(4)所述处理器中的Simulink模块通过输入的静态模型数据、所述图像数据和转向值进行建模仿真，仿真所述小型智能车及其运行过程中的动作，进行控制逻辑的编写调试并记录所有数据；

(5)Simulink模块在仿真结束后生成代码，并将所述代码通过无线传输发送给所述控制板。

一种基于Simulink的智能教学系统，包括所述Simulink模块，所述Simulink模块包括模型动态仿真模块、模型静态控制模块和信息存储模块；

所述模型动态仿真模块用于搭建所述小型智能车的硬件模型，以仿真车辆运行过程的中的动作；

所述模型静态控制模块用于控制逻辑的编写调试，并产生代码；

所述信息存储模块用于存储静态模型数据、图像数据、转向值、仿真过程中的数据、控制逻辑及代码。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，本教学平台完整的模拟工程开发的各个环节，为广大师生提供了接近工程开发的实践过程，且扩展性强，可离线进行编写调试，能够接近现实的预研，开发。小成本进行开发，效率高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明中所述小型智能车的主视图；

图2是本发明中方法的流程图；

图3是本发明中一个实施例的示意图。

图中标记：1-车架，2-前轮，3-后轮，4-支架，5-控制板，6-电池，7-驱动装置，8-图像成形装置，9-撑杆，10-转向装置。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明，提供一些具体的实施方式。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1