【正文】 } pragma CODE_SEG DEFAULT 。 TIE_C1I=0。 flag=0。 iscrossing=0。amp。 } void interrupt 9 TimerC1I(void){ //通道 1 定時器中斷 TFLG1_C1F=1。 PACN10=0。 TFLG1_C2F = 1。 河南理工大學畢業(yè)設計說明書 40 PWMDTY01=500。 // fix_distance()。) { GetADValue()。 TSCR1_TEN = 1。 //unitary()。i++) output_mfs[i]=speed[speedlevel][i]。 for(i=0。 else PWMDTY23=600。 else if(PTS_PTS6==0)PWMDTY23=475。 else if(PTJ_PTJ7==0)PWMDTY23=490。 河南理工大學畢業(yè)設計說明書 39 } delay(1)。 delay(2)。 percent[i]=0。 AD_Data[i]=0 。i15。 EnableInterrupts。 initialECT()。 initialATD()。 initiaPLL()。 PORTE=0。 DDRS=0x00。 河南理工大學畢業(yè)設計說明書 38 DDRB=0xff。 //PORTA,H,B out DDRH=0x3f。 //禁止數(shù)字輸入 } void main(void) { /* put your own code here */ int i。//24M ATD1CTL5=0x80。 //轉(zhuǎn)換 序列長度為 1，不映射到結果寄存器， Freeze 模式下繼續(xù)轉(zhuǎn)換 //ATD1CTL4=0x81。 //禁止數(shù)字輸入 ATD1CTL2=0x40。//24M ATD0CTL5=0x80。 //轉(zhuǎn)換序列長度為 1，不映射到結果寄存器， Freeze 模式下繼續(xù)轉(zhuǎn)換 //ATD0CTL4=0x81。 } void initialATD(void){ 河南理工大學畢業(yè)設計說明書 37 ATD0CTL2=0x40。//set bits cause corresponding bits to be cleared PBCTL =0x40。 TC2 =2500。//interrupt able //TIE_C1I=1。 //0,Capture on falling edges only 累加器 B使用 TIE_C0I = 0。 //1,2,The corresponding channel acts as an output pare. TCTL2 = 0b00010100。 } 河南理工大學畢業(yè)設計說明書 36 void initialECT(void){ TSCR2_PR = 7。//頻率 =CLOCKSA/(PWMPERx+1) =1kHZ PWMDTY01=0。//左對齊 PWMCTL_CON01=1。//選擇 CLOCKSA 時鐘 PWMPOL=0xff。//24 分頻 =1MHZ // PWMSCLA=240。//占空比 =(PWMDTYx+1)/(PWMPERx+1) PWME_PWME3=1。//級連 PWMPER23=4000。//開始輸出高電平 PWMCAE_CAE3=0。//120 分頻 = PWMCLK_PCLK3=1。 //關 PWM PWMPRCLK=0x00。 //24M 河南理工大學畢業(yè)設計說明書 35 //SCI0BDL=0x34。 SCI0BDH=0x00。 } void GetADValue(void)。 } int abs(int num) { if(num0) return num。j0xffff。in。 } void delay(int n) { int i,j。 while(0==CRGFLG_LOCK)。 河南理工大學畢業(yè)設計說明書 34 void initiaPLL(void){ REFDV=1。 uchar max1,min1。 int isstart=0,startline=0,iscrossing=0。 int VV_KPVALUE =15 。 int VV_MAX=1000,VV_MIN=0。 uchar speed[5][5]={{100,130,150,160,170} ,{90,120,140,150,160},{80,100,120,130,145},{80,130,145,155,180}, {100,130,145,155,165}}。 int error1num=100。 uchar flag=0。 uchar nowposition。 int distance。 int dif_distance=0。 int printcount=0。 unsigned char percent[15]。 unsigned char MaxAd[15]。在畢業(yè)以后的生活中我會繼續(xù)學習，活到老學到老，不斷充電。 河南理工大學畢業(yè)設計說明書 30 致謝 在本次畢業(yè)設計中遇到了許多問題，我自己上網(wǎng)查閱資料，去圖書館補充知識，但是畢竟 自己的知識，經(jīng)驗有限，所以還需要別人的幫助。這次畢業(yè)設計真的讓我受益匪淺。 在智能車硬件電路和軟件的設計過程中遇到了好多問題，雖然困難重重，但是我親身的體會到從發(fā)現(xiàn)問題到動手解決問題的成功喜悅。 由于自己的知識比較狹隘的限制，我知道還有許多地方需要完善。 通過模糊控制器和 PID控制的調(diào)節(jié)，小車動態(tài)性能良好，適應性強，整體控制效果良好。 （ 2）軟件部分的模塊設計主要包括：單片機 初始化模塊，實時路徑檢測模塊，舵機控制模塊，驅(qū)動電機控制模塊，中斷速度采集模塊，速度控制模塊等。實現(xiàn)了智能車能在白色的場地上，沿著任意給定 的黑色引導線按照給定的速度行駛。從響應結果中可以看出，采用速度 PID 控制函數(shù)的效果很好，控制器輸出超調(diào)量小，收斂快，可以滿足智能車快速穩(wěn)定的運動要求和技術性能。 } 速度 PID 控制仿真過程如下： 由于智能車直流電機可視為一階慣性環(huán)節(jié)，取其傳遞函數(shù)為 ??se s 設控制系統(tǒng)的采樣時間為 5 ms。 else if( ppvl_PreU = VV_MIN ) 河南理工大學畢業(yè)設計說明書 ２８ ppvl_PreU = VV_MIN。 else ppvl_PreU += (signed long)( pp v_Kp * d_error + pp v_Ki * error1 + ppv_Kd*dd_error)。amp。 //存儲當前偏差 ppvi_PreDerror = d_error。 dd_error = d_error ppvi_PreDerror。 error1 = (signed long)(ppvi_Ref ppvi_FeedBack)。 = 0 。 = VV_KIVALUE。 比例 積分 微分 被控對象 R(t) E(t) U(t) Y(t) _ 河南理工大學畢業(yè)設計說明書 ２７ = 0 。 = 0 。為了解決這個問題，可以在 PID 調(diào)速控制中加入 BANGBANG 控制思想：根據(jù) error1 的大小，如果正大，則正轉(zhuǎn)給全額占空比；如果負大，則自由停車；否則就采用 PID 計算的占空比。 （ 32） 公式 4 中 , vi_PreError 為上次的速度偏差。 error1 = vi_Ref– vi_FeedBack。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例 +微分（ PD）控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。解決 的辦法是使抑制誤差的作用的變化 “ 超前 ” ，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應該是零。 自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。因此，比例 +積分（ PI）控制器，可以使系統(tǒng)在進入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。積分 項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)（ System with Steadystate Error）。當僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（ Steadystate error）。 （ 1）比例控制 比例控制是一種最簡單的控制方式。如果沒有眼睛，就沒有了反饋回路，也就成了一個開環(huán)控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)的例子很多。閉環(huán)控制系統(tǒng) （ closedloop control system）的特點是系統(tǒng)被控對象的輸出（被控制量）會 反送回來影響控制器的輸出，形成一個或多個閉環(huán)。 WAV是解模糊的核心指令，它與 EDIV指令配合完成模糊輸出到控制輸出的變換。即使用 MIN－ MAX 法進行模糊推理。 （ a） （ b） 河南理工大學畢業(yè)設計說明書 ２４ 表 31 模糊規(guī)則表 (4) 模糊推理及解模糊化 在模糊推 理過程中，選用了 REV 指令。注意，在進行微調(diào)時候切忌一次進行較大的改動，否則改后無法判斷到底是那條規(guī)則在起作用?？刂埔?guī)則的制定需要大量的實時調(diào)試經(jīng)驗。 故設計輸出變量的模糊集為 T(U)={NB,NS,Z,PS,PB}，論域輸出 U 為{90,120,140,150,160}。這樣就難以建立精確的數(shù)學模型，且賽車對動態(tài)性能要求較高，考慮到該款單片機有一套特色指令 — 模糊控制指令，執(zhí)行時間只有幾十 us級（時鐘頻率為 25M），不會影響決策周期，且簡單易行，而模糊控制具有處理不明確信號的能力，故最終選定采用模糊控制設定速度： (1)模糊輸入輸出量的選取 賽車模糊控制器采用二維模糊控制器， 輸入變量 E、△ E分別選為黑線位置 distance 及其變化率 diff，輸出變量 U 選為賽車的速度設定值 Vi_Ref。在通過一個增量式 PID 調(diào)節(jié)器使電機的實際速度盡可能快的接近給定速度。給定量是根據(jù)當前傳感器的檢測到黑線的位置給出的，我們選擇了模糊推理給定，該模糊控制器是一個兩輸入，一輸出。 } 河南理工大學畢業(yè)設計說明書 ２２ 車速的控制 對于車速的控制，我們采用閉環(huán)控制，控制量由 MC33886 給出，而速度反饋量由編碼器測得。j) error1[j]=error1[j1]。 for(j=error1num1。 } void diff1(void) { int j。 if(pwmdty158) pwmdty1=58。 else pwmdty1=fuzzy1()。 河南理工大學畢業(yè)設計說明書 ２１ //if(abs(distance)10) //pwmdty1=0。如果小車轉(zhuǎn)過的彎過大，則可能使上排光電管全部偏離黑色軌跡，從而沒有一個光電管檢測到黑線，這時本系統(tǒng)將會把舵機轉(zhuǎn)至最大角，讓小車急轉(zhuǎn)駛回黑線，同時，將速度降至最低，防止小車沖出軌跡。小車進入彎道時根據(jù)彎道的曲率來控制舵機的