機械系統(tǒng)的模型車設(shè)計方案(存儲版)
【正文】 Matlab 做出的角度變化圖：圖 Matlab 做出的角度一階差分變化圖根據(jù)以上的波形圖的對比我們可以得出一個需要的理論速度，就是速度和角度的變化率之間應(yīng)該是有關(guān)系的，再使用經(jīng)典的bangbang控制法進行速度調(diào)控，來使測得速度與理論速度達到一個擬合。 經(jīng)過幾個月的制作和調(diào)試智能車，每個隊員都收獲很大。//由于場中斷后有可能很快進入行中斷，故在場 v_point_up[0][1]=0。// point_up[0]=0。= ~(TIE_C3I_MASK|TIE_C4I_MASK)。 } TFLG1=(13)|(14)。 p_point_up[Pre_Line_Save+1]=0。//記錄該時刻計數(shù)器的值 if(Flag_DownFlag_Up==1amp。 }*/ }}pragma CODE_SEG DEFAULTpragma CODE_SEG NON_BANKED void interrupt 12 falling_interrupt(void) //下降沿中斷函數(shù) { TFLG1_C4F = 1。 int PID_D。 //PID輸出量}MYPID。 }int PIDCalculate() { int DeltValue,CurrentError。 if(DeltValue400) DeltValue=400。 PACNT=0。 else if(OutputSpeed=SPEED_MIN) OutputSpeed=SPEED_MIN。amp。test_b45amp。amp。amp。 } } if(flag_in_shiziamp。test_b30amp。 } else { PWMDTY23=0。 if(!is_startline) { PWME_PWME1=1。errorLine_Center+10)||(test_atest_bamp。amp。amp。num_shizi_chang70)) { num_shizi_chang+=1000。PWMDTY67Steer_Mid+200)||flag_zhi||(test_a45amp。 if(num_shizi_chang10000) { num_shizi_chang=10000。 OutputSpeed+=PIDCalculate()。i++) { CSpeedArray[i]=CSpeedArray[i1]。 //求得速度增量31 =。 =0。 //當前速度 int TSpeed。 }}pragma CODE_SEG DEFAULT附錄二光電編碼器信息采集與處理部分程序源代碼typedef struct MyPid{ int PID_P。 Flag_Down。 }}29pragma CODE_SEG DEFAULTpragma CODE_SEG NON_BANKED void interrupt 11 rising_interrupt(void) //上升沿中斷函數(shù) { TFLG1_C3F = 1。 } } point_up[Line_Save+1]=0。 clear_this_field_flag()。//初始化計數(shù)器值 PITFLT_PFLT1=1。// v_point_up[0][4]=0。 //場中斷中打開行中斷 { v_point_up[0][0]=0。 在算法方面，我們使用C 語言編程，利用比賽推薦的開發(fā)工具調(diào)試程序，經(jīng)過小組成員不斷討論、改進，終于設(shè)計出一套比較通用的、穩(wěn)定的程序。只有保證了角度靈敏并且編碼器也已經(jīng)精準了以后才可以真正的進行速度的調(diào)試。最后使用上文中敘述的無線串口加MATLAB繪圖的方式來確定CPU獲得的圖像。在上電后模塊處于正常收發(fā)模式，此時“STATE 引腳”一直置高。而且，這些宏的名稱都與說明文檔上相應(yīng)寄存器的名稱，相同或類似，這樣，很便于對S9S12X的開發(fā)。這樣就將17第五章 軟件系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)擬PID控制演變?yōu)閿?shù)字PID控制的增量式的PID控制，增量式PID控制算法可以通過公式2推導(dǎo)出。（公式1）作為PID控制的輸入，作為PID控制器的輸出和被控對象的輸入。有關(guān)PID的控制策略在這里做相關(guān)的介紹說明。鑒于系統(tǒng)中使用的光電編碼器是單向的，所以需要嚴格的控制倒轉(zhuǎn)的時間和倒轉(zhuǎn)的幅度。因為攝像頭攝取的梯形圖像是遠處寬近處窄，但是NTSC傳回來的圖像反而是一個矩形。下面對這段程序流程進行敘述：獲得當前速度的程序代碼是按照一定的時鐘頻率而周期運行的。此部分的程序源代碼見附錄。常見的速度檢測傳感器有測速發(fā)電機，光電測速傳感器，霍爾傳感器和光柵編碼器等。由于視頻信號的變化很快，所以需要另外設(shè)計同步分離電路。當掃描完一行，視頻信號端就輸出一個低于最低視頻信號電壓的電平（），并保持一段時間。內(nèi)部含有震蕩電路，通過對外圍器件的選擇可以調(diào)節(jié)開關(guān)頻率；而改變外圍器件的接法可以組成升壓、降壓等多種電路；此外通過反饋該集成電路可以調(diào)整輸出。由于7805功耗較大，所以本系統(tǒng)采用LM2941穩(wěn)壓。攝像頭的安裝位置如圖所示 攝像頭的安裝 底盤高度調(diào)整 在保證小車能夠正常過坡道的前提下，最大程度地降低小車底盤高度，使重心盡量降低，從而使車在轉(zhuǎn)彎時可以更加穩(wěn)定、快速。舵機的安裝方式如圖所示 舵機的機械調(diào)整 舵機轉(zhuǎn)向是整個控制系統(tǒng) 延遲較大的一個環(huán)節(jié)，為了減小此時間常數(shù)，通過改變舵機的安裝位置，而并非改變舵機本身結(jié)構(gòu)的方法可以提高舵機的響應(yīng)3第三章 機械系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)速度。 ，并對其機械連接結(jié)構(gòu)進行改進。根據(jù)傳感器采集的道路信息，經(jīng)處理分析之后，控制轉(zhuǎn)角和速度。在參閱大量的文獻，涉獵控制、模式識別、傳感技術(shù)、汽車電子、電氣、計算機、機械等多個學(xué)科，我們小組最終完成了參賽小車的設(shè)計。闡述了控制系統(tǒng)的資源配置、資源需求與分配和核心處理器的寄存器，MC9S12單片機寄存器資源。 第二章 模型車設(shè)計方案概要系統(tǒng)由NTSC制式的CMOS攝像頭給出當前跑道的信息，并用LM1881視頻場行信號分離芯片將NTSC制式的行同步信號和場同步信號分別以中斷的形式提供MC9S12XS128智能核心，視頻信號經(jīng)過自行設(shè)計的硬件二值化電路連接到MC9S12XS128，單片機將圖像信息采集，獲得轉(zhuǎn)向信息，然后通過公式計算得到舵機應(yīng)該轉(zhuǎn)的角度，用PWM模塊向舵機發(fā)送控制信號，并根據(jù)前一次角度和次角度的變化來確定當前的理論速度，然后用光電編碼器測得當前的實際速度，將理論速度與實際速度進行比較，用bangbang控制策略控制速度，以使實 際速度值能夠達到當前計算的理論速度。所以，我們?nèi)サ袅嗽嚹５膹椈?，底盤使用光刻板進行剛性連接。針對上述特性，加長了舵機臂，抬高了舵機，使得舵機的兩個桿基本在一個水平面。設(shè)計中，噪聲、防止干擾和電路簡單等方面進行優(yōu)化。位。分辨率實際上就是每場行同步脈沖數(shù)，這是因為行同步脈沖數(shù)越多，對每場圖像掃描的行數(shù)也越多，分辨率也就越高。該區(qū)中有若干個復(fù)合消隱脈沖，其中有個遠寬于（即持續(xù)時間長于）其它的消隱脈沖，稱為場同步脈沖，它是掃描換場的標志。BTS7960是全集成的高
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