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研究生:盧宜良
研究生(外文):Yi-Liang Lu
論文名稱:以MATLAB圖形握把概念建立一套電腦鼠之桌上型虛擬實境系統
論文名稱(外文):Creating a Micromouse Desktop Virtual Reality System by Using MATLAB Handle Graphics
指導教授:傅群超
指導教授(外文):Chyun-Chau Fuh
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:機械與機電工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:55
中文關鍵詞:MATLAB電腦鼠虛擬實境自走車PID控制
外文關鍵詞:MATLABMicromousedesktop virtual realityself-propelled vehiclePID controller
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本論文以MATLAB軟體,建構出虛擬實境的電腦鼠平台,實現電腦鼠搜尋迷宮之模擬,開發一套電腦鼠的開發平台,使用者可以藉由此軟體編寫與驗證演算法,了解電腦鼠的運作決策,進而改良電腦鼠。
本軟體擺脫了硬體的限制,省去硬體除錯時間、電路設置不良和環境因素所造成的錯誤,以及維修的費用與測試時間的浪費,且MATLAB語言與C語言相似度高,可快速的移植到硬體,加快演算法的設計與開發。
本軟體的演算法範例程式,以直角轉彎與PID控制器控制為主,控制車體於迷宮牆面之間,在不碰觸牆面之情況下,利用感測器紀錄各牆面資訊,達成電腦鼠走迷宮之演算法。

This thesis constructs a desktop virtual reality system by using MATLAB handle graphics to simulate a micromouse to solve a maze. The desktop virtual reality platform enables the beginners to perform their micromouse decision programs faster than with traditional programming languages such as C, C++, and BASIC. Additionally, the users can concentrate their attention on learning the operation of a micromouse decision or improving the efficiency for a micromouse solving mazes due to leaving out setup and maintenance of hardware. If the users have a real micromouse, they can translate the original programs written in MATLAB into C language easily since the MATLAB language is similar to the C language. Meanwhile, this software provides a demonstration program to show the feasibility of the platform and teach users how to design controllers for the micromouse.
中文摘要 i
英文摘要 ii
目錄 iii
圖目錄 v
表目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究方法 2
1.4 論文架構 3
第二章 軟體架構 4
2.1 建立車體模型 5
2.2 建立迷宮模型 13
2.3 模擬感測器的演算法 17
2.4 建立視窗物件與使用者介面 24
2.4.1 視圖一:功能視窗 26
2.4.2 視圖二:移動視野 28
2.4.3 視窗三:全視圖 33
第三章 控制器與演算法 36
3.1 推導運動方程式 36
3.2 PID控制器介紹 38
3.2.1 比例控制 (proportional control) 39
3.2.2 積分控制 (integral control) 39
3.2.3 微分控制 (derivative control) 39
3.3 迷宮搜尋範例 40
3.3.1 動作控制設定 40
3.3.2 迷宮演算法範例 47
第四章 結論 52
4.1 未來與展望 52
參考文獻 54

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