【正文】 2940 5V穩(wěn)壓原理圖圖33 LM2587 12V穩(wěn)壓原理圖，高電源電壓抑制比，高速射頻，線性調(diào)節(jié)的低壓穩(wěn)壓芯片。這里我們采用74AC161超高頻計數(shù)器，對PCLK信號進行分頻。電機驅(qū)動板為一個由分立元件制作的直流電動機可逆雙極型橋式驅(qū)動器，其功率元件由四支N溝道功率MOSFET管組成，額定工作電流可以輕易達到100A以上，大大提高了電動機的工作轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。在智能車的轉(zhuǎn)向和速度控制方面，我們使用了魯棒性很好的經(jīng)典PID控制算法，配合使用理論計算和實際參數(shù)補償?shù)霓k法，使智能車能夠穩(wěn)定快速尋線。 圖44 算法流程圖 處理后得到的黑線中心如圖45和圖46所示。其思想很簡單。我們調(diào)節(jié)路徑的方法是在慢速勻速情況下調(diào)出一套較為切彎的PD系數(shù)，慢慢的提高勻速的速度。PID控制器是一種線性控制器，它根據(jù)給定值與實際輸出值構(gòu)成控制偏差。位置式PID中，由于計算機輸出的u (k) 直接去控制執(zhí)行機構(gòu)(如閥門)，u(k)的值和執(zhí)行機構(gòu)的位置(如閥門開度)是一一對應(yīng)的，所以通常稱公式(2)為位置式PID控制算法。此外，當(dāng)計算機發(fā)生故障時，由于輸出通道或執(zhí)行裝置具有信號的鎖存作用，故能保持原值。為了編程方便，可以將公式(6)寫成如下形式： (7)式中， 。將前饋控制引入到智能車的控制中，能夠提高舵機和伺服電機的反應(yīng)速度，改善智能車系統(tǒng)的動態(tài)性能。取得的實際效果在彎道較多、直道較短的賽道上，車子轉(zhuǎn)彎流暢，直道也能基本保持直線加速，車身左右抖動較小。通過整定系數(shù)使小車速度快速收斂，從而達到我們所設(shè)定的期望速度，其最終目的是為了更好地進行決策。最終，我們采用了對圖像進行校正之后，對圖像35行到最遠處的數(shù)據(jù)進行積分，并且對每一行的積分值進行了歸一化處理的方法。然而，僅僅只用黑線位置作為決策輸入量也是有其局限性的，一方面是車在從彎道入直道時加速和從直道入彎道時減速達不到最好的控制效果，彎道入直道加速不夠快速，直道入彎道減速的時機不夠及時。然而在校賽中發(fā)現(xiàn)一方面由于路徑識別分的過于精確，一方面控制層過于依賴路徑識別，從而使小車的魯棒性變差。我們設(shè)計的智能車系統(tǒng)采用CMOS攝像頭采集賽道信息，分析處理之后用來編寫黑線識別及控制算法。SPI模式允許簡單通用的SPI通道接口，這種模式相對于SD模式的不足之處是降低了速度。(4) 支持用于寫操作的寫保護切換。在這套算法中，我們結(jié)合賽道信息調(diào)整車速，做到直道加速、彎道減速，保證在最短時間內(nèi)跑完全程。extern u8 left_len，right_len，LeftEnd，RightEnd，LeftStart，RightStart，StartFind，sp_len_max，EZH_temp[10][240]。extern float Ktemp，k。u32 sector1=1024。 float kk=Lastk*1000。i180。 } else { Straight_sign=1。 SDpic[187]=(u8)(LeftStart)。 SDpic[194]=(u8)(sp_len_max)。}// asm(nop)。//全部初始化 toggle_switch()。 EZH_next()。 //if(sp_len_max==255) //sp_len_max=0。 //uart_putchar (UART1，0xfe)。 //uart_putchar (UART1，0x05)。 // if(straight0) // straight=straight。 //Uart_Speed_Expection()。 //uart_putchar (UART1，(u8)straight)。 // Track_SP_RL_len()。 ////TURN()。 EnableInterrupts。 //uart_putchar (UART1，sp_len_max)。 //uart_putchar (UART1，0x02)。 //SDpic_Write()。 //uart_putchar (UART1，TrackState)。 // uart_putchar (UART1，(u8)straight)。 start_delay_count=60。 // if( straight_temp0) //{ // straight_temp=straight_temp。 //uart_putchar (UART1，flagLine)。 //center_line_get()。 while(1) { if(sendflag) { EnableInterrupts。 DisableInterrupts。 //SDpic[195]=(u8)(SpeedGet/10)。 SDpic[189]=(u8)(RightStart)。 if(kk0)K_sign=1。 SDpic[180]=(u8)(turn/10)。i60。//撥碼開關(guān) C6C13；//25 行 50cm 10行 100cm 3行 150cmu8 infraredstate=0。//extern u8 state[8]，sp_len_max。extern u8 Chioce，ContinuousFlag，flagLine。參考文獻參 考 文 獻[1] 學(xué)做智能車: 挑戰(zhàn) 飛思卡爾 杯[M]. 北京航空航天大學(xué)出版社， 2007.[2] 王宜懷，吳瑾，蔣銀珍，嵌入式系統(tǒng)原理與實踐ARM CortexM4 Kinetis微控制器. 電子工業(yè)出版社，2012.[3] 蔡述庭，飛思卡爾被智能汽車競賽設(shè)計與實踐基于S12XS和Kinetis K10. 北京航空航天大學(xué)出版社，2012.[4] 陶永華. 新型 PID 控制及其應(yīng)用[J]. 工業(yè)儀表與自動化裝置， 1998 (1): 5762.[5] 劉金琨. 先進 PID 控制 MATLAB 仿真[M]. 電子工業(yè)出版社， 2004.[6] 張軍．AVR單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實例．北京：中國電力出版社，2005.[7] 王曉明．電動機的單片機控制 [M] ．北京：北京航空航天大學(xué)出版社. 2002.[8] 臧杰，閻巖．汽車構(gòu)造[M] ．北京．機械工業(yè)出版社．2005.[9] 安鵬，馬偉．S12單片機模塊應(yīng)用及程序調(diào)試[J] ．電子產(chǎn)品世界．2006．第211期． 162163.[10] 張文春．汽車理論[M]．北京．機械工業(yè)出版社．2005.[11] 童詩白，華成英．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M] ．北京: 高等教育出版社，2001.[12] 閻石．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M] ．北京: 高等教育出版社，2000.[13] 譚浩強著．C程序設(shè)計．北京：清華大學(xué)出版社，2003．[14] 尹勇．Protel DXP電路設(shè)計入門與進階 [M] ．北京: 科學(xué)出版社，2004.[15] Park ，Bien Z，Hwang . 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