基于瑞薩單片機自動尋跡智能車的設計

系統主要由PID控制器和被控對象組成。它根據給定值r(t)與實際輸出值m(t)構成控制偏差，將偏差按比例、積分和微分通過線性組合構成控制量，對被控對象進行控制。
PID的圖形表達式

式(4)中，T是采樣周期，必須足夠小，以保證系統有一定的精度；Ti為調節器的積分時間；Td為調節器微分時間；Kp為調節器的比例系數；e(k)為第k次采樣時的偏差；u(k)為控制量。
采用增量式PID進行控制，由△u(kT)=u(kT)-u(kT-T)，可得
△u(kT)=Kp[e(kT)-e(kT-T)]+Kie(kT)+Kd[e(kT)-2e(kT-T)+e(kT-2T)] (5)
式中，e(kT)為第k次與中心位置的偏差程度；e(kT-T)、e(KT-2T)分別為k-1、k-2次誤差項。以此算法為基礎，用C語言編寫出控制算法程序。
3．3 程序設計
主程序采用周期性檢測控制思想。每隔20ms檢測1次引導線、車速及加速度數據，根據程序處理結果調用舵機控制程序和驅動電機控制程序，對智能車的運行狀態進行實時控制，以完成循線運行的要求。主流程圖如圖4所示。

4 結束語
智能車設計涵蓋了自動控制、電子等多個學科，其技術可被應用到智能機器人、自動化作業平臺等領域，具有較強的實用性。論文結合實際設計經驗，從智能車的硬件設計、軟件設計等方面討論了智能車的設計。試驗證明，用PID算法即使在路面導引線復雜的情況下，也能較好地保證智能車沿正確的方向前進，以及運行的平穩性。