基于NIOSII的单点自适应控制器设计研究

论文摘要

本文对基于NIOS Ⅱ的单点自适应控制器设计做了一定研究,针对目前交叉口控制的交通问题和信号机市场现状,提出了基于NIOS Ⅱ的单点自适应控制器的硬件构成和设计方法,分析了软件设计的流程,并建立了遗传算法的信号配时优化模型,完成了遗传算法优化配时程序设计,目的在于提高信号机的设计水平,有利于提高单点交叉口的交通效益。论文的第一章绪论,简要介绍了单交叉路口信号控制方式、自适应控制研究和现代电子系统设计技术的国内外研究现状；第二章对交通信号控制的基本理论作了学习研究,包括交通信号配时方案基本内容、交通效益评价指标；第三章针对单点交叉口作了自适应控制研究,提出了自适应信号机的控制策略,并分析了检测器的安装及作用；第四章介绍了基于NIOS Ⅱ的SOPC设计方法；第五章进行了单点实时自适应控制器设计,对单点自适应控制信号机的系统功能作了需求分析,并进行了整体设计,完成了基于NIOS Ⅱ的单点自适应控制器的软硬件设计研究。研究结果表明了基于NIOS Ⅱ的单点自适应控制器设计的可行性和有效性。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 本论文研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 单交叉路口信号控制方式
• 1.2.2 自适应控制研究现状
• 1.2.3 现代电子系统设计技术
• 1.3 本论文的主要内容
• 2 单点自适应控制研究
• 2.1 交通信号配时方案基本内容
• 2.2 交通效益评价指标
• 2.3 自适应信号机控制策略
• 2.4 系统功能分析与整体设计
• 2.5 车辆检测器安装及作用
• 3 基于NIOS Ⅱ的SOPC设计方法
• 3.1 NIOS Ⅱ软核处理器
• 3.1.1 NIOS Ⅱ CPU概述
• 3.1.2 NIOS Ⅱ软核的基本要素
• 3.1.3 NIOS Ⅱ的特点
• 3.2 AVALON总线
• 3.3 设计方法与流程
• 4 单点实时自适应控制器硬件设计
• 4.1 信号机硬件构成
• 4.2 信号机控制器模块设计
• 4.3 其它重要模块设计
• 4.4 信号机控制器模块硬件搭建
• 5 单点实时自适应控制器软件设计
• 5.1 系统程序设计
• 5.1.1 嵌入式操作系统的移植
• 5.1.2 主程序设计
• 5.2 交通数据采集模块程序设计
• 5.3 单点自适应控制模块程序设计
• 5.3.1 基于遗传算法的信号配时优化模型
• 5.3.2 遗传算法优化配时程序设计
• 5.4 通信模块程序设计
• 结论
• 致谢
• 参考文献