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1、,學(xué)做智能車,挑戰(zhàn)飛思卡爾,-鄒玉龍,根據(jù)車模檢測路徑方案不同分為,光電組 攝像頭組 電磁組,光電組 車模通過采集賽道上少數(shù)孤立點(diǎn)反射亮度進(jìn)行路經(jīng)檢測的屬于光電組。,攝像頭組 車模通過采集賽道圖像（一維、二維）或者連續(xù)掃描賽道反射點(diǎn)的方式進(jìn)行進(jìn)行路經(jīng)檢測的屬于攝像頭組,電磁組 車模通過感應(yīng)由賽道中心電線產(chǎn)生的交變磁場進(jìn)行路經(jīng)檢測的屬于電磁組,智能車整體概念模型,舵機(jī),舵機(jī)（伺服電機(jī)）,舵機(jī)控制方法,三線連接方式 紅線：電源線+6V 藍(lán)線：地線 黑線：PWM控制信號,PWM 即脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation,簡稱PWM）是通過脈寬調(diào)制的原理，改變脈沖在每一個(gè)周期內(nèi)高低

2、電平的時(shí)間，它是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù) 。,轉(zhuǎn)角與脈寬,轉(zhuǎn)角與脈寬,直流電機(jī),直流電機(jī)模型,電機(jī)驅(qū)動(dòng),編碼器,旋轉(zhuǎn)編碼器 光電編碼器,旋轉(zhuǎn)編碼器是一種采用光電等方法將軸的機(jī)械轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出的精密傳感器，分為增量式旋轉(zhuǎn)編碼器和絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器。,光電式編碼器的工作原理如下：隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的脈沖碼盤上有均勻刻制的光柵，在碼盤上均勻地分布著若干個(gè)透光區(qū)段和遮光區(qū)段。,陀螺儀,陀螺儀可算是非常復(fù)雜的物體，因?yàn)樗鼈円元?dú)特的方式運(yùn)動(dòng)，甚至像在抵抗重力。正是這些特殊屬性使其在各個(gè)方面（包括自行車和宇宙飛船上的先進(jìn)導(dǎo)航系統(tǒng)）都有極為重要的用途。一般的飛機(jī)要用約1

3、0多個(gè)陀螺儀，遍布在羅盤和自動(dòng)駕駛儀等各個(gè)地方。俄羅斯米爾空間站曾使用11個(gè)陀螺儀保持其方向?qū)?zhǔn)太陽。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡也安裝了大量導(dǎo)航陀螺儀。同樣，陀螺效應(yīng)對溜溜球和飛盤等玩具也至關(guān)重要。,電磁車視頻,車模運(yùn)動(dòng)控制,運(yùn)行速度控制 控制對象：運(yùn)行電機(jī) 控制方法：線性調(diào)壓、PWM驅(qū)動(dòng) 轉(zhuǎn)向控制 控制對象：舵機(jī)（R/C Servo） 控制方法：PWM脈寬 舵盤角位,路徑處理 直道，小S彎，大S彎， 十字交叉，坡道，普通彎道,控制策略 舵機(jī)控制策略（轉(zhuǎn)向） 電機(jī)控制策略（速度）,控制算法,PID算法 模糊控制 自適應(yīng)魯棒控制 其它算法,PID控制算法是控制系統(tǒng)中技術(shù)比較成熟，應(yīng)用最廣泛的一種控制算法，它

4、的結(jié)構(gòu)簡單、相比來說，參數(shù)容易調(diào)整，不一定需要系統(tǒng)的確切數(shù)學(xué)模型，因此在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)都有廣泛應(yīng)用。PID控制算法即將偏差的比例（P）、積分（I）和微分（D）通過線性組合構(gòu)成控制量，用這一控制量對被控對象進(jìn)行控制。在PID控制算法中有四個(gè)比較重要的參量：采樣周期、比例系數(shù)、積分系數(shù)和微分系數(shù)。,比例調(diào)節(jié)是按比例反應(yīng)系統(tǒng)的偏差，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了偏差，比例調(diào)節(jié)立即產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用用以減少偏差。比例作用大，可以加快調(diào)節(jié)，減少誤差，但是過大的比例，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，甚至造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。,積分調(diào)節(jié)是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高無差度。因?yàn)橛姓`差，積分調(diào)節(jié)就進(jìn)行，直至無差，積分調(diào)節(jié)停止，積分調(diào)節(jié)輸出一常值。積分作用

5、的強(qiáng)弱取決與積分時(shí)間常數(shù)Ti，Ti越小，積分作用就越強(qiáng)。反之Ti大則積分作用弱，加入積分調(diào)節(jié)可使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，動(dòng)態(tài)響應(yīng)變慢。,微分調(diào)節(jié)反映系統(tǒng)偏差信號的變化率，具有預(yù)見性，能預(yù)見偏差變化的趨勢，因此能產(chǎn)生超前的控制作用，在偏差還沒有形成之前，已被微分調(diào)節(jié)作用消除。因此，可以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。,增量式PID控制的算法為： u (n)= kp e(n)- e(n-1)+ kIe(n)+ kD e(n)-2 e(n-1) +e(n-2) u (n)為n時(shí)刻的輸出量，kp為比例放大系數(shù)，kI為積分放大系數(shù)，kD為微分放大系數(shù)，e(n)為n時(shí)刻的偏差量，e(n-1)為n 1時(shí)刻的偏差量，e(n-2)

6、為n 2時(shí)刻的偏差量。,PID演示軟件,機(jī)械改造,舵機(jī)的安裝 編碼器的安裝 傳感器的安裝 車模結(jié)構(gòu)的改造校正 車體重心的調(diào)整 其它,第六屆比賽現(xiàn)場視頻,調(diào)試工具,串口 藍(lán)牙 無線 液晶 薄碼開關(guān) 鍵盤 上位機(jī) 其它,撥碼開關(guān),藍(lán)牙模塊,無線模塊,液晶模塊,液晶顯示,上位機(jī)和下位機(jī),上位機(jī)是指人可以直接發(fā)出操控命令的計(jì)算機(jī)，一般是PC，屏幕上顯示各種信號變化（液壓，水位，溫度等）。下位機(jī)是直接控制設(shè)備獲取設(shè)備狀況的計(jì)算機(jī)，一般是PLC/單片機(jī)之類的。,編寫上位機(jī)的軟件,VB VC+ Matlab LabVIEW 其它,總結(jié),硬件 軟件 機(jī)械 團(tuán)隊(duì),法拉利車隊(duì)人員各盡其責(zé),第七屆 飛思卡爾智能車比賽 因你們而精彩！,謝謝觀賞！,