無(wú)串?dāng)_超聲測(cè)距系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)與建模.pdf

1、近年來(lái)，超聲測(cè)距傳感器被廣泛用于移動(dòng)機(jī)器人避障系統(tǒng)。與激光、紅外線、無(wú)線電波和圖像等避障傳感器相比，超聲傳感器具有成本低、受環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。但是，超聲傳感器在移動(dòng)機(jī)器人上的應(yīng)用也遇到了困難，比較突出的問(wèn)題是當(dāng)多個(gè)超聲換能器同時(shí)工作時(shí)存在的超聲串?dāng)_現(xiàn)象。超聲串?dāng)_嚴(yán)重地影響了機(jī)器人的測(cè)距精度，也阻礙了超聲傳感器在機(jī)器人上的應(yīng)用。為解決超聲串?dāng)_問(wèn)題，一些學(xué)者提出了不同的解決方法，其中比較好的思路是基于硬件電路的相關(guān)匹配法。然而，實(shí)現(xiàn)這一思路

2、的硬件電路尚不理想。 本文在對(duì)傳統(tǒng)超聲測(cè)距系統(tǒng)深入分析及反復(fù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了集發(fā)射與接收于一體的硬件電路，并對(duì)超聲發(fā)射與接收電路各組成部分和主要器件的功能做了詳細(xì)解釋。此電路具有測(cè)量距離遠(yuǎn)、盲區(qū)短，測(cè)量信號(hào)失真小、精度高，動(dòng)態(tài)范圍大、接收信號(hào)穩(wěn)定，成本低、適合推廣等特點(diǎn)。采用自回歸滑動(dòng)平均（ARMA）模型及Prony參數(shù)估計(jì)方法建立了此超聲測(cè)距電路的輸入-輸出傳遞函數(shù)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了傳遞函數(shù)的準(zhǔn)確性。此模型的建立可便于無(wú)串?dāng)_