飛思卡爾智能車設(shè)計報告-文庫吧資料
2025-05-28 20:36本頁面
【正文】 進(jìn)一步減小，直到等于零。 飛思卡爾智能車（電磁組） 合肥學(xué)院 8 為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，引入 積分控制 。 偏差一旦產(chǎn)生，調(diào) 節(jié)器立即產(chǎn)生控制作用使被控量朝著減小偏差的方向變化，控制作用的強(qiáng)弱取決于 KP。 比例控制是一種最簡單的控制方式。這主要是因為這種控制方式具有直觀、實現(xiàn)簡單和魯棒性能好等一系列的優(yōu)點。 智能車電機(jī)的控制至關(guān)重要，我們采用的控制算法是 PID 控制。本智能車采用電感線圈作為尋線 傳感器，數(shù)據(jù)采集的處理就成了整個軟件的核心內(nèi)容。如下圖 2 所示： 飛思卡爾智能車（電磁組） 合肥學(xué)院 7 圖 1 載流直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場 圖 圖 2一字型傳感器布局圖 如果說前面的硬件是智能車的軀體的話，那軟件就是智能車的靈魂，一部智能車性能的好壞，很大一部分取決于它的軟件的算法控制。 經(jīng)過我們不斷查資料，嘗試最終我們選用的是基于 RR 運放 LMV358 的電磁放大檢波電路，如下圖所示： 由于磁場分布的特殊性，在載流直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場如下圖 1 所示，今年電磁組車身長度不再有限制，所以合理的利用規(guī)則拓展小車的前瞻是形勢所趨，傳感器的布局對 車速的影響也相當(dāng)重要。線圈感應(yīng)到的信號是很微弱的，要放大電路放大。起跑線檢測模塊電路如下圖所示： 飛思卡爾智能車（電磁組） 合肥學(xué)院 6 起跑線檢測模塊電路圖 電磁傳感器檢測路面信息的原理是由電感和電容并聯(lián)產(chǎn)生相應(yīng)的特定頻率諧振，其頻率的設(shè)定為跑到信息頻率的附近，再由諧振感應(yīng)跑到上由變化的電流產(chǎn)生的變化的磁場，從而產(chǎn)生 相應(yīng)的交流電壓，再將相應(yīng)的交流的電壓進(jìn)行放大、整流和濾波從而變化成相應(yīng)的電壓。當(dāng)通過一定強(qiáng)度的磁場時，干簧管就會吸合，其實它就像一個開關(guān)一樣，開和關(guān)取決于是否經(jīng)過磁場。 干簧管是一種磁敏的特殊開關(guān)。最終確定使用干簧管檢測起始線。但是使用霍爾元件需要提供電源，而且霍爾元件是有磁場方向限制的，而且賽道上的磁鐵方向的擺放方向是隨機(jī)的，這就給檢測帶來了很大的麻煩。如圖下圖所示。 驅(qū)動電路采用英飛凌的 BTS7960，通態(tài)電阻只有 16mΩ，驅(qū)動電流可達(dá) 43A，具有過壓、過流、過溫保護(hù)功能，輸入 PWM 頻率可達(dá)到 25KHz，電源電壓。 舵機(jī)的工作電壓是 6 伏，采用的是 LM7806。與其它的穩(wěn)壓芯片一樣， LM2940 需要外接一個輸出電容來保持輸出的穩(wěn)定性。 LM2940 是一款低壓穩(wěn)壓芯片，能提供5V 的固定電壓輸出。在本系統(tǒng)中，除了電機(jī)驅(qū)動模塊的電源是直接取自電池外，其余各模塊的工作電壓都需要經(jīng)電源管理芯片來實現(xiàn)。由于電路中的不同電路模塊所需要的工作電流容量各不相同，因此電源模塊應(yīng)該包含多個穩(wěn)壓電路，將充電電池電壓 轉(zhuǎn)換成各個模塊所需要的電壓?？煽康碾娫捶桨甘钦麄€硬件電路穩(wěn)定可靠運行的基礎(chǔ)。模型車系統(tǒng)中接受供電的部分包括：傳感器模塊、單片機(jī)模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、伺服電機(jī)模塊等。本智能車系統(tǒng)是以飛思卡爾 32 位單片機(jī) K60 為核心，用電感檢測賽道導(dǎo)線激發(fā)的電磁信號， AD 采樣獲得當(dāng)前傳感器在賽道上的位置信息，通過控制舵機(jī)來改變車的轉(zhuǎn)向，用增量式 PID
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