【正文】 } break。 } if(b[6]90){ speed(55)。 break。 handle(170)。 } if(b[5]85) { speed(85)。 break。 break。 handle(70)。} } case 5: if(b[4]b[6]) { if(b[5]b[4]30) { speed(30)。 break。 handle(20)。 } } case 4: if(b[3]b[5]) { if(b[4]b[3]35) { speed(90)。 break。 handle(0)。}} case 3: if(b[2]b[4]) { if(b[3]b[2]35) { speed (100)。 break。 handle(20)。} } else{ if(b[2]b[3]35) { speed(90)。 break。 handle(40)。 } } else{ if(b[1]b[2]30) { break } } case 2: if(b[1]b[3]) { if(b[2]b[1]35) { speed(85)。 break。 n1=0。 break。 handle(230)。 handle(170)。 } if(b[1]90) { speed(85)。 break。 EnableInterrupts。 shijian()。j++)。 for(i=0。i7。b[5]=ATD0DR5。 b[1]=ATD0DR1。DDRA=0X00。 TSCR2=0x03。 PITCFLMT_PITE=1。 }void shijian(void) { PITCFLMT_PITE=0。 ATD0CTL3=0xb8。 PWME =0x2a。 PWMPER23=1000。 PWMCLK = 0x02。 CLockA 8分頻=3Mhz PWMSCLB=2。 //計(jì)數(shù)器清零 PWMCNT45=0。 //通道輸出禁止 PWMCTL=0x70。 //when pll is steady ,then use it。 //pllclock=2*osc*(1+SYNR)/(1+REFDV)=64MHz。void setbusclock(void) //PLL setting{ CLKSEL=0X00。float ej,ea,ej1,ej2,ji1,zw。s /* derivativespecific definitions */ Int fa, K=0,fa1=0, fa2=0,fp=0,fa3=0,fzw=0,fz=0, fz1=0。存在的不足；（6）、舵機(jī)反應(yīng)速度慢，提高電源電壓會(huì)有相應(yīng)提高，但過高的電壓又可能會(huì)使舵機(jī)損壞，因此要想辦法從機(jī)械和電路上提高舵機(jī)的反應(yīng)速度。（2）7個(gè)傳感器采用一字型排列，采集回來的賽道信息經(jīng)過比較器量化成為數(shù)字信號(hào)，通過對(duì)傳感器布局的探討使量化后的信號(hào)盲區(qū)更小。通過電磁線圈感應(yīng)方式識(shí)別賽道上100mA，20KHz交流電產(chǎn)生的磁場(chǎng)作為路徑檢測(cè)，獲取賽道信息，采用PD方式對(duì)舵機(jī)轉(zhuǎn)向進(jìn)行反饋控制。BDM的使用參考了清華大學(xué)的《新款三合一BDM調(diào)試器說明書》。而加入微分變化量可以很好的解決由直道進(jìn)彎道和由彎道切彎道舵機(jī)反應(yīng)不過來的問題，加入微分啟動(dòng)了一定量的超錢控制。當(dāng)從直道入彎道時(shí)，為保證平穩(wěn)入彎，還必須設(shè)定一個(gè)入彎安全速度，經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)比賽規(guī)則中最大彎道安全速度為入彎安全速度。彎道控制最重要的前提是不能側(cè)滑，增大防側(cè)滑力是最根本的方法。因此必須指定控制量的上下限。 (b) 增量型算法得出的是控制量的增量，誤動(dòng)作影響小，必要時(shí)通過邏輯判斷限制或禁止本次輸出，不會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的工作，而位置型算法的輸出是控制量全量輸出，誤動(dòng)作影響大。增大積分系數(shù)能夠消除穩(wěn)態(tài)誤差，但會(huì)使瞬時(shí)響應(yīng)變差。 (公式1)公式1中，Kp、Ki、Kd分別稱為比例系數(shù)、積分系數(shù)、微分系數(shù)。因此，可以改善系統(tǒng)得動(dòng)態(tài)性能。當(dāng)有誤差時(shí)，積分調(diào)節(jié)就進(jìn)行，直至無誤差，積分調(diào)節(jié)停止，積分調(diào)節(jié)輸出一常值。PID調(diào)節(jié)是Proportional(比例)，Integral(積分)，Differential(微分)三者的縮寫，是一種過程控制算法,就是對(duì)誤差信號(hào)(采樣信號(hào)與給定信號(hào)的差)通過比例,積分,微分的運(yùn)算后的結(jié)果作為輸出控制信號(hào),來控制所要控制的對(duì)象。 通過ECT模塊，我們實(shí)現(xiàn)了對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，檢測(cè)智能車的速度，對(duì)速度進(jìn)行閉環(huán)控制。PB接口用于狀態(tài)指示燈。 模塊初始化我們處理器初始化如下模塊：鎖相環(huán)模塊、基本輸入輸出模塊、ECT中斷捕獲、PWM模塊、PTI實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、脈沖計(jì)數(shù)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、中斷優(yōu)先級(jí)管理模塊和定時(shí)器部分。據(jù)此電路制作出了PCB 電路板，經(jīng)過實(shí)車測(cè)試，驗(yàn)證了改驅(qū)動(dòng)方案的是完全優(yōu)秀可靠的。完全符合本速度控制系統(tǒng)的要求。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用4 片BTS7960 并聯(lián)的驅(qū)動(dòng)方案。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該種電容在20Khz諧振時(shí)具有不錯(cuò)的性能，下圖為實(shí)測(cè)的LC 諧振產(chǎn)生的波形（H=10cm）： LC 諧振波形放大電路方案的選擇：我們使用NPN 三極管C1815 搭建了單管共射極放大電路，該方案電路簡(jiǎn)潔且能夠取得令人滿意的效果。 傳感器電路 檢測(cè)方案的選擇通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)磁芯電感比色環(huán)電感的靈敏度高，內(nèi)阻小的電感比內(nèi)阻大的電感靈敏度高。考慮到成本、精度等因素后我們決定選擇組委會(huì)推薦的最為傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)線圈的方案。（7） 質(zhì)子磁進(jìn)動(dòng)磁場(chǎng)測(cè)量方法。（3） 各向異性電阻效應(yīng)（AMR）磁場(chǎng)測(cè)量方法。通過檢測(cè)相應(yīng)的電磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向可以反過來獲得距離導(dǎo)線的空間位置，從而達(dá)到控制小車的目的。在平時(shí)調(diào)試和比賽過程中需要能夠滿足比賽技術(shù)要求的20KHz 的交流電源驅(qū)動(dòng)賽道中心線下的線圈。光電組通過紅外發(fā)光管發(fā)射紅外線照射跑道，跑道表面與黑線具有不同的反射強(qiáng)度，落在黑線區(qū)域內(nèi)的光電二極管接收到的反射光線強(qiáng)度比白色的賽道的要弱，由此判斷黑線的位置。： S12 單片機(jī)最小系統(tǒng)因?yàn)樵陔娐吩O(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)xs128單片機(jī)（80引腳）的所有的引腳不是都會(huì)被用到，所以使用了汽車及芯片MAA（64引腳），而且這塊板子的大小可以減小很多，所以質(zhì)量更為輕便。常用的電源有串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電源(LM297805 等)和開關(guān)型穩(wěn)壓電源(LM259LM2575 等)兩大類。設(shè)計(jì)中，除了要考慮到額定電壓和額定電流等基本參數(shù)之外，還要在電源轉(zhuǎn)換效率、低噪聲、抗干擾等方面進(jìn)行優(yōu)化處理。 恒流控制恒流電路控制輸出電流在 100mA 左右穩(wěn)定，不隨著電源的變化而發(fā)生波動(dòng)。為了方便調(diào)試，信號(hào)頻率能夠在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。信號(hào)源電路包括振蕩電路、功率輸出電路、恒流控制電路以及電源等組成。 主控電路板第四章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)本次大賽的特點(diǎn)，智能車的電路設(shè)計(jì)方案主要包括：電源模塊，道路信息檢測(cè)模塊，測(cè)速模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，遙控器紅外接收等。它由524V的直流供電。理論上，賽車重心越低穩(wěn)定性越好。聲音刺耳響亮，說明齒輪間的配合間隙過大，傳動(dòng)中有撞齒現(xiàn)象；聲音悶而且有遲滯，則說明齒輪間的配合間隙過小，或者兩齒輪軸不平行，電機(jī)負(fù)載變大。齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)車模的驅(qū)動(dòng)能力有很大的影響。差速器的調(diào)整中要注意滾珠輪盤間的間隙，過松過緊都會(huì)使差速器性能降低，轉(zhuǎn)彎時(shí)阻力小的車輪會(huì)打滑，從而影響車模的過彎性能。 后輪差速機(jī)構(gòu)調(diào)整 差速機(jī)構(gòu)的作用是在車模轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，降低后輪與地面之間的滑動(dòng)；并且還可以保證在輪胎抱死的情況下不會(huì)損害到電機(jī)。 分析舵機(jī)控制轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向的原理可以發(fā)現(xiàn)，在相同的舵機(jī)轉(zhuǎn)向條件下，轉(zhuǎn)向連桿在舵機(jī)一端的連接點(diǎn)離舵機(jī)軸心距離越遠(yuǎn)，轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向變化越快。這里說明一點(diǎn)，兩拉桿軸是等長(zhǎng)并不和上述“轉(zhuǎn)向都是一邊長(zhǎng)一邊短”相矛盾。 優(yōu)點(diǎn)： 1）力臂長(zhǎng)，前輪的反應(yīng)速度是平躺式的三倍左右（由于力臂的長(zhǎng)度會(huì)有所不同，力臂越長(zhǎng)，反應(yīng)越快）。相比后兩種固定方式，舵機(jī)在相同的轉(zhuǎn)角下，前輪轉(zhuǎn)角會(huì)小得多，這在比賽中是很不利的。） 缺點(diǎn)： 1）在舵機(jī)和角度調(diào)節(jié)頭之間有介子作為受力緩沖作用的。 這種固定方式是車模上舵機(jī)的原安裝方式. 優(yōu)點(diǎn)： 1）重心底，接近地盤，有利于車模的穩(wěn)定。 舵機(jī)安裝調(diào)整 舵機(jī)是賽車轉(zhuǎn)向的驅(qū)動(dòng)裝置，其性能的好壞直接關(guān)系到賽車的轉(zhuǎn)向性能和 彎道的極限速度。前輪前束值誤差過大會(huì)造成行駛跑偏。 此外，主銷內(nèi)傾角還使得主銷軸線與路 前輪前束示意圖雖然車模的主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、車輪外傾角和前束等均可以調(diào)整，但是由于車模加工和制造精度的問題，以及調(diào)試過程出現(xiàn)的系統(tǒng)和人為誤差，我們最終只調(diào)節(jié)了前輪外傾和前束，而最終達(dá)到很好的效果。 前輪定位包括主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、前輪外傾角和前輪前束四個(gè)內(nèi)容。賽車機(jī)械結(jié)構(gòu)只使用競(jìng)賽提供車模的底盤部分及轉(zhuǎn)向和驅(qū)動(dòng)部分。一個(gè)不良的機(jī)械系統(tǒng)會(huì)增加控制的難度，會(huì)為車模的速度提升帶來障礙。所以軟件系統(tǒng)對(duì)于智能車來說至關(guān)重要。（1）主銷內(nèi)傾角 從車前后方向看輪胎時(shí)，主銷軸向車身內(nèi)側(cè)傾斜，該角度稱為主銷內(nèi)傾角。首先，賽車系統(tǒng)通過路徑識(shí)別模塊獲取引導(dǎo)導(dǎo)線的位置信息，同通過速度檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)獲取賽車的速度。速度檢測(cè)模塊由傳感器、外圍電路和S12 的脈沖計(jì)數(shù)模塊組成，通過檢測(cè)賽車的實(shí)時(shí)車速為賽車的車速控制提供控制量。它負(fù)責(zé)接收賽道信息、小車速度等反饋信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行處理，得到合適的控制量來對(duì)舵機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行控制。作為能夠自動(dòng)識(shí)別道路運(yùn)行的智能汽車，信息處理與控制算法至關(guān)重要，主要由運(yùn)行在單片機(jī)中的控制軟件完成。 智能車系統(tǒng)分析在滿足大賽要求的前提下，設(shè)計(jì)的智能小車應(yīng)具有良好的自主道路識(shí)別能力和穩(wěn)定性，并能以較快的速度行駛。我們知道前瞻距離越大，越能提早檢測(cè)到彎道，提前轉(zhuǎn)彎，解決了舵機(jī)的延遲作用，但是太遠(yuǎn)的前瞻亦會(huì)引起賽道的錯(cuò)誤識(shí)別，導(dǎo)致走錯(cuò)賽道等等問題。小車在行駛時(shí)，通過光電編碼器得到計(jì)數(shù)脈沖，并由MCU 分析處理算出速度。本車在主控板上的主要采用的是H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)從性能和擴(kuò)展性上優(yōu)于集成驅(qū)動(dòng)器方案。該賽事分為三個(gè)組別，分別是攝像頭組、光電組和電磁組，其中電磁組是本屆比賽新增的組別，可以說智能車的發(fā)展在不斷的創(chuàng)新下前景一片光明。 全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽與己舉辦的全國(guó)數(shù)學(xué)建模、電子設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)四大專業(yè)競(jìng)賽不同，是以迅猛發(fā)展的汽車電子為背景，涵蓋了控制、模式識(shí)別、傳感技術(shù)、電子、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械等多個(gè)學(xué)科交叉的科技創(chuàng)意性比賽。第六屆全國(guó)大學(xué)生飛思卡爾智能車競(jìng)賽技術(shù)報(bào)告第六屆“飛思卡爾”杯全國(guó)大學(xué)生智能車競(jìng)賽技術(shù)報(bào)告學(xué) 校： 山東交通學(xué)院 隊(duì)伍名稱： 追影隊(duì) 參賽隊(duì)員： 張燦旺 闕孝敬 劉海洋帶隊(duì)老師： 高樹文 關(guān)于技術(shù)報(bào)告和研究論文使用授權(quán)的說明