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        基于電磁傳感器的智能車控制系統設計

        作者: 時間:2013-03-25 來源:網絡 收藏

        2.6 調試模塊
        使用串行口通信是計算機與人對話最傳統、最基本的方法,異步通信(UART)接口也稱為通用異步接收器/發送器。電路圖如圖8所示。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/159461.htm

        h.JPG



        3 系統的軟件部分設計
        3.1 軟件流程設計
        控制系統的軟件設計基于Metrowerks Code Warrior5.1編程環境,使用C語言實現。圖9為控制系統軟件流程圖。

        i.JPG


        3.2 賽道識別算法
        工作時首先通過4個“一”字形排列的陣列檢測軌跡黑線的當前位置,然后根據檢測結果判斷與軌跡偏離的情況。本系統采用模擬檢測法。具體算法為:首先,將AD值做歸一化處理,即根據各個傳感器接收賽道的最高電壓和最低電壓,計算出各個傳感器的相對值,最后來計算賽道中心位置。信號歸一化的方法如下:
        j.jpg
        求取電壓值最大的傳感器位置,然后和它周圍兩個傳感器采樣值進行加權計算即求得小車的偏差。這種算法空間分辨率可以達到2mm,而且受電流變化的影響比較少,適合小車穩定的檢測要求。
        3.3 車體控制算法
        車體控制算法是整個系統的核心,它直接關系到小車的表現。在經過對傳感器信息的處理后,利用采集的路徑形狀信息來控制轉向舵機和行進電機的輸出量,其中轉向舵機采用PD控制算法,驅動電機的控制采用PID控制算法。車速采用閉環控制,由PID控制器調節,其輸入量為目標速度值與當前速度值的差值,目標速度根據當前的路況信息以及路況更迭信息確定,PID調節器的輸出即為與行進電機轉速成比例的數值,經處理后,得到與所需速度相對應的PWM脈寬信號。根據賽道的不同路況信息,系統采用不同的速度給定值,并且在同一路況下,根據小車水平偏差量和水平偏差速度對速度給定值進行修正,保證其平穩而快速地行駛。

        4 結束語
        本文介紹了應用Freescale16位單片機MC9S12XS128實現自動巡線的控制系統設計。經多次調試運行,該智能車在正確尋跡的前提下,彎道速度可以達到1.5m/s,而在直道上,智能車的速度可以達到2m/s,表明系統設計可靠,智能車運行良好。


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