智能小車講座課程論-資料下載頁
2025-01-06 09:52本頁面
【正文】 因此，可以改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。在微分時間選擇合適情況下，可以減少超調(diào)，減少調(diào)節(jié)時間。微分作用對噪聲干擾有放大作用，因此過強的加微分調(diào)節(jié)，對系統(tǒng)抗干擾不利。此外，微分反應(yīng)的是變化率， 而當(dāng)輸入沒有變化時，微分作用輸出為零。微分作用不能單獨使用，需要與另外兩種調(diào)節(jié)規(guī)律相結(jié)合，組成 PD 或PID 控制器。 試湊法的具體實施過程為： （ 1） 整定比例部分 將比例系數(shù)由小變大，并觀察相應(yīng)的系統(tǒng)響應(yīng)，直至得到反應(yīng)快、超調(diào)小的響應(yīng)曲線。如果系統(tǒng)靜差小到允許范圍，響應(yīng)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)。 （ 2） 如果在比例控制基礎(chǔ)上系統(tǒng)靜差不能滿足設(shè)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(jīng)第一步整定得到的比例系數(shù)略微縮?。ㄈ缈s小為原值的 ），然后減小積分時間 ，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(jù)響應(yīng)曲線的好壞反復(fù)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)。 （ 3） 若使用比例積分控制消除了靜差，但動態(tài)過程經(jīng)反復(fù)調(diào)整仍不能滿意， 則可加微分環(huán)節(jié)，構(gòu)成比例、積分、微分控制器。在整定時，先置微分時間為零，在第二步整定基礎(chǔ)上增大，同樣地相應(yīng)改變比例系數(shù)和微分時間，逐步試湊以獲得滿意的調(diào)節(jié)效果和控制參數(shù)。 增量式 or 位置式 在 電機的控制中，我們分別嘗試和對比了位置式 PID和增量式 PID，經(jīng)過比對和分析，最終選擇了增量式 PID，現(xiàn)將調(diào)試過程中的心得和各自的優(yōu)勢與劣勢告知于讀者。 位置式 PID 的特點為 ： ??te 作為 PID 控制的輸入， ??tu 作為 PID 控制器的輸出和被控對象的輸入。所以模擬 PID 控制器的控制規(guī)律如下公式，原理圖如圖所示。 式中： pk —— 控制器的比例系數(shù) iT —— 控制器的積分時間，也稱積分系數(shù) dT —— 控制器的微分時間，也稱微分系數(shù) 位置式 PID 控制原理圖 增量式 PID 特點為： 其中， nu? 為第 n 次輸出增量； ne 為第 n 次偏差； 1?ne 為第 n－ 1 次偏差； 2?ne 為第 n－ 2 次偏差，在上次輸出量的基礎(chǔ)上加上當(dāng)前計算出的變化量。 運用位置式 PID 會感覺控速很連 貫，不會有明顯的加速和減速，因此車子看上去會比較流暢；運用增量式 PID 時會明顯感覺到車子加速和減速特別迅猛，入彎時速度會減得特別猛，出彎時速度會很快加到預(yù)期速度。通過調(diào)整增量式pid 的參數(shù)后可以得到一個比較好的加減速效果，這樣在入彎時會以一個比較慢的速度平穩(wěn)的過彎，然后出彎時立刻加速，加到一個很快的速度，這樣車子適應(yīng)性強，過彎時安全平穩(wěn)，正因為這個特點，我們選擇了增量式 PID。 第四章 調(diào)試工具 ? ? ? ? ? ? ? ??????? ??? ? t dip ttdeTdeTteKtu 01 ??)2()( 211 ??? ??????? nnndninnpn eeeKeKeeKunnn uuu ??? 14 調(diào)試工具 對于攝像頭隊而言，對圖像的提取的處理無疑是一個很重要的環(huán)節(jié)，為了更好更準(zhǔn)備的提取和處理黑線，我們 自己用 matlab 開發(fā)了一個查看攝像頭傳回來圖像的上位機。它能夠?qū)z像頭傳回來的數(shù)據(jù)還原到真實的圖像，以便于我們看到攝像頭工作的情況，及時發(fā)現(xiàn)和處理攝像頭方面的問題。該上位機的工作界面如下： 第五章 總結(jié) 5 總結(jié) 飛思卡爾智能車比賽已舉行了九 屆了，回顧這幾年的技術(shù)發(fā)展，從第一年以光電車為主，到第二年攝像頭車成績遙遙領(lǐng)先，到第三年激光管車的出現(xiàn)，再到第五年電磁車的出現(xiàn)，每一個新的檢測方法的出現(xiàn)都使車速提升到一個新的高度。今年， 組委會將光電 改為直立行走 并用線性 CCD， 將攝像頭的車倒向跑，這可謂是一個不 小的創(chuàng)新， 也給調(diào)車人員一個不小的挑戰(zhàn)， 因此不僅需要做到很好的路徑優(yōu)化，更重要的是車模的穩(wěn)定性，因此調(diào)整車模的機械結(jié)構(gòu)使其更加穩(wěn)定花費了我們大量的時間。相信在不久的將來，車模的形態(tài)還會出現(xiàn)很大的改變，只有創(chuàng)新才會有進步。 參考文獻 [1] 胡海峰，史忠科，徐德文 .智能汽車發(fā)展研究 [A].西安：西北工業(yè)大學(xué)， 2022 [2] 史建鵬 .汽車轉(zhuǎn)向輪前束與車輪外傾角的設(shè)計匹配 [A].湖北 :東風(fēng)汽車公司 ,2022 [3] 卓晴，王琎，王磊 . 基于面陣 CCD 的賽道參數(shù)檢測方法 . 電子產(chǎn)品世界 ,2022(4):141143. [4] 譚浩強著． C 程序設(shè)計 [M]．北京：清華大學(xué)出版社， 2022． [5] 邵貝貝．單片機嵌入式應(yīng)用的在線開發(fā)方法 [M]．北京．清華大學(xué)出版社． 2022. [6] 閻石．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 北京 : 高等教育出版社 . 2022.
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