【正文】 BaQi[0] = 0。 BaQi[0] = 0。 = *Motor2Speed。}/***********************延時函數(shù)************************/void DelayModule(unsigned long time) { while(time) { __asm(nop)。 TI1_Enable()。 //記錄上次偏差 if(=250)= return 。 //上次偏差 signed int static Historyerror1_2。 Motor2_1_PutVal(1)。 } else { Motor1_SetRatio8(5)。 = needforspeed+Pc*(unsigned char)(abs( )/Pj)。 } CcdUart_SendBlock(,132,amp?？刂扑惴? //BlackCaptureCar()。 unsigned char i,j。i0。 if(abs(HistoryData[9]60)19 || (95 amp。 /**************************電機控制******************************/ if(((abs(HistoryData[9]60)5) amp。 //MAIN舵機PD算法 if(=()) //舵機限幅 { Steering_SetRatio16()。 //中線偏差計算 else =*()。 else blockflag=0。 abs([3])5) blockflag=1。 if(Distance30 amp。 HistoryDataR[6]=HistoryDataR[5]。 HistoryDataL[4]=HistoryDataL[3]。 HistoryData[2]=HistoryData[1]。//重置右邊掃描位置初值 =。 //重置右邊掃描位置初值 } else { CoordinateLeft = 55。 =HistoryData[6]。 break。 //速度控制I變量 = Dat_D。 //右邊丟線標志位 unsigned char static HistoryData[10]={63,63,63,63,63,63,63,63,63,63}。}/***************MAIN二值化amp。 //減速 needforspeed=95。 Dat_P=。 //減速 needforspeed=90。 Dat_P=。 //減速 needforspeed=80。 Dat_P=。//電機目標速度unsigned char static highspeed=130。extern volatile unsigned int Motor1Speed。 //電機最低速度unsigned int Angle。 //實際角度unsigned int MidPoint。參考文獻[1] 卓晴，黃開勝，——挑戰(zhàn)“飛思卡爾”杯[C].北京：北京航空航天大學出版社，2007.[2] 尹念東. 智能車輛的研究及前景[J].上海汽車 技術導向，1994. 2008.[3] [M].北京：清華大學出版社,2004.[4] 余星毅，徐斌，余春賢，.[5] Codewarrior使用指南.[6] [M]. 北京：中國鐵道出版社，.[7] 吳銘鴻，葉增軟，.[8] 齊鵬遠，易筱，.附錄：源程序代碼include struct Pid{ float SetSpeed。該系統(tǒng)通過PC機串口與無線模塊連接。包括集成開發(fā)環(huán)境、處理器專家?guī)?、全芯片仿真、可視化參?shù)顯示工具、項目工程管理器、C交叉編譯器、匯編器、鏈接器以及調試器。如果系統(tǒng)靜差小到允許范圍，響應曲線已屬滿意，那么只需比例控制即可，由此確定比例系數(shù)。積分作用常與另兩種調節(jié)規(guī)律結合，組成PI調節(jié)器或PID調節(jié)器。試湊法是通過閉環(huán)試驗，觀察系統(tǒng)響應曲線，根據各控制參數(shù)對系統(tǒng)響應的大致影響，反復試湊參數(shù)，以達到滿意的響應，最后確定PID控制參數(shù)。綜合考慮用可以接收的額外時間換回行駛穩(wěn)定性還是值得的。合適的轉向角度會減少車輛在轉彎時的調整，不僅路徑可以保證最優(yōu)，運動狀態(tài)的穩(wěn)定也會帶來效率的提高，減少時間。在提取黑線后，取兩邊黑線的平均值，提取出中線。其中，供電部分是重點，能夠為各個傳感器及單片機提供穩(wěn)定電源，為后續(xù)軟件運行及調試打下堅實基礎。雖然BTN7971B驅動能力很好，但我們?yōu)榱诉M一步減小內阻與芯片的發(fā)熱量，采用了4片搭建兩個并聯(lián)的H橋的形式組成電路。單片機供電電路如圖33所示： 圖33 單片機供電電路電機驅動電路對于競速賽事的重要性是不言而喻的，一個好的加速與制動能力對小車整體速度的提升有著至關重要的作用。之后我們將LM2940換為了TI公司的一款LDO，TPS76850，該芯片擁有超快的反應速度，能在輸入端電壓變化劇烈時保持輸出電壓不變，經我們示波器實際觀測在電池電壓劇烈波動時其輸出電壓毫無波動，后來確定最終使用該穩(wěn)壓芯片。2A/h的可充電鎳鎘電池提供。 系統(tǒng)硬件電路主要由以下幾個部分構成：1)K60最小系統(tǒng)：龍邱K60；2)電源電路：包括5v穩(wěn)壓電路、3V3穩(wěn)壓電路3)賽道檢測電路：采用TSL1401線性CCD傳感器；4)電機驅動電路：電機驅動采用全橋驅動；5)舵機驅動電路：，不能直接適用于舵機，所以需要對舵機外加穩(wěn)壓電路； 6)車速檢測電路：增量式旋轉編碼器。小車的性能與機械結構有著非常密切的聯(lián)系。但是由于賽道中坡道的限制，底盤的高度在低于5mm時將會沖撞坡道，并不使地盤受到不必要的磨損和震蕩，劇烈的沖擊甚至會撞壞轉向機構。對射式光柵的重量相對較輕，阻力也相當?shù)男?，但由于整個裝置暴露在外界空氣中，容易受到外界光線或粉塵的影響；并且一般外置式的光電碼盤分割條數(shù)有限，返回線數(shù)較少，可能會造成計速不準確，而編碼器就不存在此類問題。在對舵機力臂進行適當加長時舵機臂的活動范圍將會由于車模機械特性上的限制而減小，這就導致了舵機控制上的不連續(xù)，進而導致轉向時不平滑。之前我們將電路板安裝在電池的上方，結果發(fā)現(xiàn)在小車在以較高速度過急彎的時候非常容易側翻，屬于較高的車模重心。當汽車轉彎時，由于離心力的作用，地面對車輪的側向反力作用在主銷的后面，使車輪有自動回正的趨勢。由于阻力比不調節(jié)前束時增大，所以直線加速會變慢。并且，我們在測試中發(fā)現(xiàn)，過長的舵機臂會限制導向輪的打角幅度，進而可能導致一些彎道無法轉過，故舵機桿我們選取了一個恰當?shù)闹?。根據本屆賽道的特點，我們采用了低重心緊湊型的設計方案，并架高舵機以提高響應速度；各系統(tǒng)模塊設計成面積較小方形電路板。全國大學生智能汽車競賽是以智能汽車為研究對象的創(chuàng)意性科技競賽，是面向全國大學生的一種具有探索性工程實踐活動，是教育部倡導的大學生科技競賽之一。第十一屆“恩智浦杯”全國大學生智能汽車競賽技 術 報 告學 校：遼寧工程技術大學 隊伍名稱：挑戰(zhàn)者參賽隊員：徐卿 李川 帶隊教師：李斌摘 要本文介紹了遼寧工程技術大學挑戰(zhàn)者隊制作的第十一屆“恩智浦杯”全國大學生智能汽車競賽的智能車系統(tǒng)。面向大學生的智能汽車競賽最早始于韓國，在國內，全國大學生“恩智浦杯”智能汽車競賽已經舉辦了十一屆，得到了各級領導及各高校師生的高度評價。同時固定線性CCD傳感器的材料我們采用了質量較小，強度較大的碳纖維管。(1) 主銷內傾：主銷內傾的調整應該保持在一個合適的范圍，“一般來說0~8度范圍內皆可”。智能車采用穩(wěn)定速度策略或者采用在直道高速彎道慢速的策略時，應該調節(jié)不同的前束。 主銷后傾角越大，方向穩(wěn)定性越好，自動回正作用也越強，但轉向越沉重。后來在設計PCB的時候確定了狹長的PCB形狀，在不改變攝像頭位置的情況下將主電路板填充于電池與線性CCD架之間，這種做法大大降低了小車的重心，在經三線法測量后小車重心降低了將近2cm，并在后來的測試中顯示了更好的過彎性能，在各種道型上都較以前的穩(wěn)定性有所提高。不但如此，當舵機臂加長時，由于臂端運行軌跡為圓弧，在水平方向上分解時越遠離中心線的部分需要更大的打角才能產生相同的水平位移，故會造成舵機打角與轉角間的非線性，增加系統(tǒng)的控制難度。編碼器的安裝方式如圖212所示：圖212 編碼器的安裝方式所以測速模塊我們采用的是歐姆龍單相500線增量式旋轉編碼器，通過編碼器對電機轉速的測定我們可以知道車模在某個時刻的速度，從而通過軟件調整差值，使車模的速度達到我們想要的效果，讓車模電機運轉處于我們所要求的理想狀態(tài)，從而形成一個速度閉環(huán)控制系統(tǒng)，我們使用了測速編碼器去測量脈沖數(shù)，就可以得到當前電機的轉速。因此地盤距離地面高度不能低于5mm。良好的機械結構是小車提高速度的關鍵。電源模塊的設計包括：傳感器供電模塊、單片機供電模塊、驅動電機供電模塊以及其它的外圍輔助模塊等。由于電路中的不同電路模塊所需要的工作電壓、電流各不相同，因此需要多個穩(wěn)壓電路將電池電壓轉換成各個模塊的所需電壓。CCD供電線路圖如圖31所示： 圖31 CCD供電電路圖ccd是智能小車系統(tǒng)信息提取關鍵，其信息輸出信息的好壞將首先決定小車的性能。電機轉速與電壓成正比，轉矩與電流成正比。如圖34。在電路設計中將所有器件集中于一塊電路板上，避免了使用導線或杜邦線進行各個部分之間的電氣連接，從而減小了因導線接觸不良或杜邦線接口松動造成的系統(tǒng)不穩(wěn)定。在得到正確灰度圖像后，二值化程度的關鍵就在閥值的設定。在考慮轉向角度設置時需要注意以下幾個問題：對于檢測賽道偏移量的傳感器而言，在增量較小時的轉向靈敏度；檢測到較大彎道時的轉向靈敏度；對于類似 S 彎的變向連續(xù)彎道的處理。圖42 PID控制工作原理PID控制策略其結構簡單，穩(wěn)定性好，可靠性高，并且易于實現(xiàn)。試湊不是盲目的，而是在控制理論指導下進行的。微分調節(jié)（D）作用：微分作用反映系統(tǒng)偏差信號的變化率，具有預見性，能預見偏差變化的趨勢，因此能產生超前的控制作用，在偏差還沒有形成之前，已被微分調節(jié)作用消除。如果在比例控制基礎上系統(tǒng)靜差不能滿足設計要求，則加入積分環(huán)節(jié)，整定時首先置積分時間為很大值，并將經第一步整定得到的比例系數(shù)略微縮?。ǎ缓鬁p小積分時間，使得在保持系統(tǒng)良好動態(tài)的情況下，靜差得到消除，在此過程中，可根據響應曲線的好壞反復改變比例系數(shù)和積分時間，以期得到滿意的控制過程，得到整定參數(shù)。通過組委會提供的CodeWarrior 編譯軟件的在線調試功能，可以得到大量的信息，為智能汽車的調試提供了很大的幫助。上位機軟件隨著智能汽車調試進度做了很多版本。 //設置速度 signed int Error。 //舵機中值 signed int midPoint。 //舵機角度signed long int Pwm。extern volatile unsigned int Motor2Speed。 //電機最大速度 unsigned char static lowspeed=50。 //電機P Dat_I=。 //目標速度 highspeed=130。 //電機P Dat_I=。 //目標速度 highspeed=140。 //電機P Dat_I=。 //目標速度 highspeed=140。舵機控制算法 變量：灰度數(shù)組0，灰度平均值******************/void BlackCapture(unsigned char *CompareA,unsigned char CompareB){ unsigned char i。 //歷史數(shù)組 unsigned char static HistoryDataL[10]={63,63,63,63,63,63,63,63,63,63}。 //速度控制D變量/*************************左右邊線掃描*********************************/ for(i=CoordinateLeft。 } } /**********