飛思卡爾智能車光電資料-在線瀏覽
2025-08-03 20:03本頁面
【正文】 te, Continual第一屆“飛思卡爾”杯全國大學(xué)生智能車邀請賽的賽題是控制比賽小車，使其按要求用盡可能短的時(shí)間完成比賽賽道，比賽允許選手自行設(shè)計(jì)傳感器和控制電路，并編寫控制程序，禁止改動舵機(jī)和輪胎等小車結(jié)構(gòu)。飛思卡爾智能車光電資料作者：日期：基于光耦傳感器的控制方法從離散量到連續(xù)量康世胤1，李長城2，莫一林3，顧全全4，陸耿5(1. 清華大學(xué) 自動化系，北京 100084；2. 清華大學(xué) 自動化系，北京 100084；3. 清華大學(xué) 自動化系，北京 100084；4. 清華大學(xué) 自動化系，北京 100084；5. 清華大學(xué) 自動化系，北京 100084)摘要: 第一屆“飛思卡爾”杯全國大學(xué)生智能車邀請賽要求對高速行駛的小車進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，使其巡線完成比賽賽道。針對這種要求，我們選擇了最成熟的PID控制，嘗試了由離散的不完全微分的PD控制到相對連續(xù)PD控制的過渡，通過采集光耦傳感器輸出的模擬量，采用對稱求位置法得到連續(xù)性較好的位置信息，利用雙排傳感器計(jì)算角度，對位置和角度同時(shí)進(jìn)行PD控制，經(jīng)過細(xì)致調(diào)試確定相應(yīng)參數(shù)，并合理利用分段、設(shè)置死區(qū)等方法，最終小車可以獲得較好的穩(wěn)定性和在高速情況對賽道中心線的跟隨特性。針對這種要求，從控制系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，我們按照設(shè)計(jì)跟隨系統(tǒng)的思路設(shè)計(jì)車模的控制策略；從幾何關(guān)系上講，為了實(shí)現(xiàn)車模的尋線運(yùn)動，控制器應(yīng)當(dāng)控制前輪轉(zhuǎn)向，滿足在車模運(yùn)動中車身相對于線的位置偏差和車身縱向相對于線的夾角為0的控制目標(biāo)。在我們的方案中，位置偏差和角度偏差由光偶傳感器檢測得到，舵機(jī)轉(zhuǎn)角由PWM信號控制。由于這種原因，將小車速度提升之后，對小車進(jìn)行連續(xù)控制是十分必要的，實(shí)際結(jié)果證明，傳感器檢測模擬量進(jìn)行連續(xù)位置和角度的PID控制可以使小車具有很好的穩(wěn)定性和跟隨特性。其中14和14分別表示黑線在傳感器左側(cè)且沒有傳感器輸出1和黑線在傳感器右側(cè)且沒有傳感器輸出1，其它奇數(shù)位置表示相應(yīng)傳感器輸出1，偶數(shù)位置表示相鄰兩個(gè)傳感器輸出1。. 比例控制比例調(diào)節(jié)主要用于影響系統(tǒng)響應(yīng)速度，在一定范圍內(nèi)，比例帶越小系統(tǒng)的響應(yīng)越快。實(shí)際中發(fā)現(xiàn)，成比例的控制并不是最好的方案，類似拋物線的中間控制量變化慢，兩端控制量變化快的控制更有助于消除振蕩同時(shí)獲得較好的跟隨特性。. 積分控制由于I調(diào)節(jié)的穩(wěn)定作用差，并且降低系統(tǒng)響應(yīng)速度，在對跟隨特性要求較高的的小車系統(tǒng)中不適合使用，因此控制策略中沒有積分控制，整個(gè)調(diào)節(jié)器為PD調(diào)節(jié)器。不完全微分算式的輸出在較長時(shí)間內(nèi)保持微分作用，通過調(diào)節(jié)a得到小車最佳的控制效果。加入積
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