山東工商學(xué)院迅雷電磁一隊(duì)

1、關(guān)于技術(shù)報(bào)告和研究使用的說(shuō)明本人完全了解第十屆“飛思”杯全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽關(guān)保留、使用技術(shù)報(bào)告和研究的規(guī)定，即：參賽著作權(quán)歸參賽者本人，比賽組委會(huì)和飛思半導(dǎo)體公司可以在相關(guān)主頁(yè)上收錄并公開參賽的設(shè)計(jì)方案、技術(shù)報(bào)告以及參賽模型車的集中。、圖像資料，并將相關(guān)內(nèi)容編纂收錄在組委會(huì)參賽隊(duì)員簽名： 帶隊(duì)教師簽名： 日期： 目錄第一章 引言11.1 概述11.2 報(bào)告安排2第二章 智能車整體設(shè)計(jì)分析32.1 主要設(shè)計(jì)思路32.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)模塊32.3 技術(shù)方案說(shuō)明4第三章 智能車機(jī)械設(shè)計(jì)63.1 智能車主要技術(shù)參數(shù)匯總說(shuō)明63.2 傳感器的設(shè)計(jì)安裝73.3 系統(tǒng)電路板的固定及連接83.4智能車前輪

2、定位的調(diào)整8車模后輪的調(diào)整93.53.6車模底盤的調(diào)整103.7車模重心的調(diào)整103.8車模舵機(jī)的安裝103.9智能車傳動(dòng)齒輪與電機(jī)和測(cè)速編碼器的調(diào)整113.10 紅外的安裝11第四章 智能車硬件電路設(shè)計(jì)124.1 電源模塊電路設(shè)計(jì)134.2測(cè)速模塊電路設(shè)計(jì)144.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)144.4電感電路設(shè)計(jì)144.5撥碼開關(guān)電路設(shè)計(jì)154.6 起跑線檢測(cè)電路設(shè)計(jì)16第五章 智能車設(shè)計(jì)165.1整體流程設(shè)計(jì)165.2尋徑.185.3PID.18第六章 智能車總結(jié)23參考文獻(xiàn)25附錄A：部分源程序26附錄B：主板電路原理圖36第一章 引言1.1 概述全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽是以智能汽車為研究對(duì)象的創(chuàng)意

3、性科技競(jìng)賽，是面向全國(guó)大學(xué)生的一種具有探索性工程實(shí)踐活動(dòng)，是教育部倡導(dǎo)的大學(xué)生科技競(jìng)賽之一。該競(jìng)賽以"立足培養(yǎng)，重在參與，鼓勵(lì)探索，追求卓越"為指導(dǎo)思想，旨在促進(jìn)高等學(xué)校素質(zhì)教育，培養(yǎng)大學(xué)生的綜合知識(shí)運(yùn)用能力、基本工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)大學(xué)生從事科學(xué)研究與探索的和潛能，倡導(dǎo)理論聯(lián)系實(shí)際、求真務(wù)實(shí)的學(xué)風(fēng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的人文精神，為優(yōu)秀條件。的脫穎而出創(chuàng)造這一次電磁組的比賽不同于往年，進(jìn)行了。與往屆不同的是采車及配追蹤的形式，不再是單一的追求單車的速度，而是要實(shí)現(xiàn)兩車之間的合，盡可能使兩車都達(dá)到較高的速度，但又相撞，使時(shí)間差盡可能的小。相對(duì)來(lái)說(shuō)，這屆對(duì)電磁組的要求是更嚴(yán)格了，

4、先是要同時(shí)調(diào)試兩輛車，又要求和配合，對(duì)我們來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一個(gè)不小的。我們使用的是競(jìng)賽處統(tǒng)一指定的競(jìng)車模，都采用飛思模套件，一個(gè)用的是要求必用的B車模，另一個(gè)我們選擇了A半導(dǎo)體公司的32位微器MCF52259單片機(jī)作為控的努制單元，力拼搏，設(shè)計(jì)了智能車電路的硬件系統(tǒng)和系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)幾完成了智能車的制作和調(diào)試。為了做好智能車，并在此次比賽中獲得較成績(jī)，我們小組成員查閱了大量的資料，涉及到了自動(dòng)、模式識(shí)別、傳感技術(shù)、信號(hào)處理、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，對(duì)小車的整體構(gòu)架進(jìn)行了深入的研究，分別在機(jī)械結(jié)構(gòu)、硬件和上都進(jìn)行過(guò)改進(jìn)，硬件上主要是考慮并調(diào)試各種傳感器的布局，改進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路，上先后進(jìn)行了幾次大改

5、，小車的循跡方式最終確定為適應(yīng)性更強(qiáng)的四電感循跡的。算法上，從PID到Bang-Bang,再到模糊PID都進(jìn)行了一些研究。在準(zhǔn)備比賽的這段時(shí)光中，我們收獲了許多在平常學(xué)習(xí)中學(xué)不到的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，還有很重要的團(tuán)隊(duì)合作精神，讓我們受益匪淺。總的來(lái)說(shuō)，這次歷練對(duì)我們知識(shí)的整合以及實(shí)踐能力的提高都有極大的促進(jìn)作用。在此要感謝山東工與對(duì)此次比賽的關(guān)注和支持，1第十屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告感謝始終在我們身邊指導(dǎo)我們的和，還有一直教導(dǎo)、經(jīng)，驗(yàn)給我們的師哥師姐，你們，沒(méi)有你們的幫助和支持，我們不能走到為智能車一起拼搏努力的成為我們大學(xué)生活一段不可磨滅的珍貴回憶。1.2 報(bào)告安排在此份技術(shù)報(bào)告中，我們小

6、組通過(guò)對(duì)智能車的大體設(shè)計(jì)思路方案、整體系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)計(jì)、硬件電路設(shè)計(jì)、算法、小車參數(shù)等的，盡可能詳盡地闡述了我們對(duì)智能車的思想和創(chuàng)意，此技術(shù)文檔的正文部分主要四個(gè)部分：智能車整體設(shè)計(jì)分析（第二章），智能車機(jī)械設(shè)計(jì)（第三章），智能車硬件電路設(shè)計(jì)（第四章）和智能車設(shè)計(jì)（第五章）。其中智能車機(jī)械設(shè)計(jì)部分主要敘述我們?cè)谧袷卮筚惐荣愐?guī)則的前提下，對(duì)智能車機(jī)械部分的改造；智能車硬件電路設(shè)計(jì)部分主要敘述各個(gè)電路模塊的設(shè)計(jì)思路、電路原理及功能；智能車設(shè)計(jì)部分主要敘述在硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，智能車對(duì)路徑的識(shí)別、速度、轉(zhuǎn)向等功能的算法及程序?qū)崿F(xiàn)。這份報(bào)告分別詳盡敘述了有關(guān)各個(gè)方面的情況，具體表現(xiàn)在電路的創(chuàng)

7、新設(shè)計(jì)，以及算法方面的獨(dú)特想法，而對(duì)單片機(jī)整個(gè)具體參數(shù)的調(diào)試也讓我們付出了艱辛的勞動(dòng)。這份報(bào)告凝聚著我們的心血和智慧，是我們小組全體成員及指導(dǎo)共同努力的成果。2第二章 智能車整體設(shè)計(jì)分析2.1 主要設(shè)計(jì)思路該系統(tǒng)是以檢測(cè)電磁場(chǎng)信號(hào)為基礎(chǔ)，通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)信號(hào)，再經(jīng)過(guò)單，能夠準(zhǔn)確沿著片機(jī)處理信號(hào)，進(jìn)而預(yù)設(shè)路徑尋跡，并能以舵機(jī)和電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車體的而快速的狀態(tài)運(yùn)行。電磁傳感器單片機(jī)舵機(jī)電機(jī)圖2.1主要設(shè)計(jì)思路2.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)模塊處理模塊模塊測(cè)速反饋模塊MCF52259 單片機(jī)起跑線檢測(cè)模塊人機(jī)交互模塊電源模塊圖 2.2 總體結(jié)構(gòu)模塊3第十屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告(1)處理模塊：在該模

8、塊中有速度、速度、位置，兩個(gè)傳給，并發(fā)出控子模塊，分別MCF52259，其制命令。小車當(dāng)前的位置，并將到的是各種傳感器。之后對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后作出(2)模塊：該模塊了驅(qū)動(dòng)電機(jī)、轉(zhuǎn)向舵機(jī)，當(dāng)接收到MCU令后便執(zhí)，反饋給MCU 。行相應(yīng)的操作，同時(shí)模塊又到電機(jī)和舵機(jī)的狀態(tài)從而整個(gè)系統(tǒng)駛的目的。一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，在運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)而達(dá)到正確行(3)人機(jī)交互模塊：在該模塊中包含了撥碼開關(guān)與LCD液晶顯示，其中撥碼開關(guān)用于調(diào)節(jié)小車的工作模式，同用于調(diào)節(jié)小車行駛時(shí)所需的一些參數(shù)，高低速的選擇等，結(jié)合LCD顯示某些參數(shù)便于調(diào)節(jié)，從而使整個(gè)小車系統(tǒng)更具人性化。(4)起跑線檢測(cè)模塊：通過(guò)干簧管來(lái)檢測(cè)起跑線，實(shí)

9、現(xiàn)停車功能。(5)測(cè)速反饋模塊：利用周期中斷函數(shù)每隔2ms進(jìn)行一次測(cè)速，實(shí)現(xiàn)對(duì)速度實(shí)時(shí)。(6)電源模塊：通過(guò)穩(wěn)壓給各模塊通電。2.3 技術(shù)方案說(shuō)明(1)傳感器設(shè)計(jì)：在傳感器方案的選擇中，根據(jù)競(jìng)賽組委會(huì)的相關(guān)規(guī)定，我們選用電磁傳感器，電磁傳感器的應(yīng)用首先在于選型，為了找出適合的磁傳感器，我們查閱了許多的資料，進(jìn)行了大量的電感測(cè)試，發(fā)現(xiàn)只有在10mH電感中，得到感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)曲線是較為規(guī)整的正弦波，頻率和賽道電源頻率一致，為20kHz， 幅值較其他型號(hào)的大，且隨導(dǎo)線距離變化，規(guī)律為近大遠(yuǎn)小。其他電感得到信號(hào)不好，頻率幅值變化雜亂，不宜采用。(2)的算法設(shè)計(jì)：在小車的運(yùn)行中，主要有方向和速度的，即舵機(jī)和

10、電機(jī)，這兩個(gè)是系統(tǒng)的操作，對(duì)小車的性能有著決定性的作用。對(duì)舵機(jī)的，要達(dá)到的目的就是：在任何情，總能給舵機(jī)一個(gè)合適的偏移量，保證小車能始終連貫地以最少距離行駛。在舵機(jī)的兩種方案可供選擇：方案中，有以下4第二章智能車整體設(shè)計(jì)分析方案一：比例這種就是在檢測(cè)到車體偏離的時(shí)給小車一個(gè)預(yù)置的反向偏移量，讓其回到賽道。比例算法簡(jiǎn)單有效，參數(shù)容易調(diào)整，算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，不需復(fù)雜的數(shù)字計(jì)算。在實(shí)際應(yīng)用中，由于傳感器的個(gè)數(shù)與布局方式的限制，其控制量的輸出是一個(gè)離散值，不能對(duì)舵機(jī)進(jìn)行精確的，容易引起舵機(jī)左右搖擺，造成小車行駛過(guò)程中的振蕩，而且其收斂速度也有限。方案二：PIDPID在比例的基礎(chǔ)上加入了積分和微分，可以抑制

11、振蕩，加快收斂速度，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)膮?shù)可以有效地解決方案一的不足。不過(guò)，P，I，D三個(gè)參數(shù)的設(shè)定較難，需要不斷進(jìn)行調(diào)試，憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)設(shè)定，因此其適應(yīng)性較差。在我們的選擇中，根據(jù)比賽規(guī)則，賽道模型與相關(guān)參數(shù)已給定，即小車運(yùn)行的環(huán)境基本上已經(jīng)確定，可通過(guò)不斷調(diào)試來(lái)獲得最優(yōu)的參數(shù)。因此我們最終選用的是PD算法來(lái)對(duì)舵機(jī)進(jìn)行。對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的車要有最有效的而快速則（即速度），要達(dá)到的目的就是在行駛過(guò)程中，小和機(jī)制。高效的算法使小車能在直道上高速行駛，小車運(yùn)行的，流暢。為了精確速度，時(shí)時(shí)對(duì)速度進(jìn)行，我們還引入了閉環(huán)的思想，在硬件設(shè)計(jì)，增加了速度傳感器實(shí)時(shí)速度。5第三章 智能車機(jī)械設(shè)計(jì)想要做好智能車，智能車的機(jī)械結(jié)構(gòu)便

12、是很重要的一環(huán)，它在整個(gè)智能車的調(diào)試過(guò)程中都需要不斷的完善，對(duì)小車的行駛性能有巨大的影響。往往我們需要考慮的先是它是否符合組委會(huì)規(guī)定的的要求，再是安裝的可靠性及輕便性，是否方便電感傳感器準(zhǔn)確快速的檢測(cè)，最后還要考慮車體各部分重量的分配，重心問(wèn)題，確保轉(zhuǎn)彎、的性能。我們對(duì)于智能車機(jī)械設(shè)計(jì)部分主要：電路板的固定與安裝、四輪參數(shù)調(diào)整和舵機(jī)的調(diào)整、編碼器的安裝等。模型車的機(jī)械結(jié)構(gòu)是整個(gè)智能車系統(tǒng)的基礎(chǔ)，模型車機(jī)械調(diào)整是否完善是提高智能車速度的一個(gè)關(guān)鍵因素。鑒于這個(gè)，我們小組在車輛機(jī)械方面的改進(jìn)做了很多的工作，從傳感器安裝布置、轉(zhuǎn)向舵機(jī)的調(diào)節(jié)、重心位置的調(diào)整、測(cè)速模塊的設(shè)計(jì)都進(jìn)行了必要的改進(jìn)，這些工作大

13、大提高了車的性和適應(yīng)性。3.1智能車主要技術(shù)參數(shù)匯總說(shuō)明前車參數(shù)：6車?？傮w重量1000g車模長(zhǎng)度700mm車模寬度250mm車模高度165mm所有電容總?cè)萘?768uf傳感器種類以及個(gè)數(shù)電感4個(gè) 測(cè)速編碼器1個(gè)除了車模原有的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、舵機(jī)之外伺服電機(jī)個(gè)數(shù)無(wú)賽道檢測(cè)精度、頻率5mm500次/秒第十屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告后車參數(shù)：3.2 傳感器的設(shè)計(jì)安裝考慮到上坡、直角彎等因素，我們最初嘗試的電感感器使用六個(gè)電感，上排2個(gè)豎直，下排四個(gè)，但經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)所有的都可以通過(guò)下排四個(gè)檢測(cè)，因此將下排去掉，這不僅減輕了小車的重量，而且降低了功耗并重心位置。了小車的電磁傳感器的安裝對(duì)小車的重心、過(guò)坡

14、道影響很大。經(jīng)過(guò)多次測(cè)試，在滿的前提下，我們對(duì)傳感器的離地距離，前瞻距離做了相應(yīng)的調(diào)整，電磁足傳感器：車模總體重量772g車模長(zhǎng)度650mm車模寬度250mm車模高度132mm所有電容總?cè)萘?697uf傳感器種類以及個(gè)數(shù)電感4個(gè)測(cè)速編碼器1個(gè) 紅外3個(gè)除了車模原有的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、舵機(jī)之外伺服電機(jī)個(gè)數(shù)無(wú)賽道檢測(cè)精度、頻率5mm500次/秒第三章智能車機(jī)械設(shè)計(jì)3.3系統(tǒng)電路板的固定及連接打孔用螺絲固定。3.4 智能車前輪定位的調(diào)整汽正常行駛過(guò)程中，為了使汽車直線行駛，轉(zhuǎn)向輕便，轉(zhuǎn)向后能自動(dòng)，減少輪胎和轉(zhuǎn)向零件的磨損等，則在轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和前軸之間須形成一定的相對(duì)安裝位置，叫車輪定位，其主要的參數(shù)有：主

15、銷后傾、主銷內(nèi)傾、車輪外傾和前束。（1）主銷后傾角：主銷后傾角是指在縱向平面內(nèi)主銷軸線與地面垂直線之間的夾角。它在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)會(huì)產(chǎn)生與車輪偏轉(zhuǎn)方向相反的力矩，使車輪自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的中間位置上。所以，主銷后傾角越大，車速越高，前輪自動(dòng)的能力就越強(qiáng)，但是過(guò)大的力矩會(huì)使車輛轉(zhuǎn)向沉重，通常主銷后傾角值設(shè)定在1°到3°。模型車通過(guò)增減黃色墊片的數(shù)量來(lái)改變主銷后傾角的，由于競(jìng)賽所用的轉(zhuǎn)向舵機(jī)力矩不大，過(guò)大的主銷后傾角會(huì)使轉(zhuǎn)向變得沉重，轉(zhuǎn)彎反應(yīng)遲滯，所以設(shè)置為0°，以便增加其轉(zhuǎn)向的靈活性。（2）主銷內(nèi)傾角：主銷內(nèi)傾角是指在橫向平面內(nèi)主銷軸線與地面垂直線之間的夾角，它的作用也是使前

16、輪自動(dòng)。角度越大前輪自動(dòng)的作用就越強(qiáng)，但轉(zhuǎn)向就越費(fèi)力，輪胎磨損增大；反之，角度越小前輪自動(dòng)車的主銷內(nèi)傾角不大于8°。的作用就越弱。通常汽對(duì)于模型車，通過(guò)調(diào)整前橋的螺桿的長(zhǎng)度可以改變主銷內(nèi)傾角的大小，由于過(guò)大的內(nèi)傾角也會(huì)增大轉(zhuǎn)向阻力，增加輪胎磨損，所以在調(diào)整時(shí)可以近似調(diào)整為0°3°左右，不宜太大。主銷內(nèi)傾和主銷后傾都有使汽車轉(zhuǎn)向自動(dòng)，保持直線行駛的功能。不同之處是主銷內(nèi)傾的與車速無(wú)關(guān)，主銷后傾的與車速有關(guān)，因此高速時(shí)主銷后傾的作用大，低速時(shí)主銷內(nèi)傾的作用大。8第十屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告（3）車輪外傾角：前輪外傾角是指通過(guò)車輪中心的汽車橫向平面與車輪平面的

17、交線與地面垂線之間的夾角，對(duì)汽車的轉(zhuǎn)向性能有直接影響，它的作用是提高前輪的轉(zhuǎn)向安和轉(zhuǎn)向操縱的輕便性。在汽車的橫向平面內(nèi)，輪胎呈“八”字型時(shí)稱為“負(fù)外傾”，而呈現(xiàn)“V”字形張開時(shí)稱為正外傾。如果車輪垂直地面一旦滿載就易產(chǎn)生變形，可能引起車輪上部向內(nèi)傾側(cè)，導(dǎo)致車輪聯(lián)接件損壞。所以事先將車輪校偏一個(gè)正外傾角度，這個(gè)角度約在1°左右，以減少承載軸承負(fù)荷，增加零件使用，提高汽車的安能。模型車提供了專門的外傾角調(diào)整配件，近似調(diào)節(jié)其外傾角。由于競(jìng)賽中模型主要用于競(jìng)速，所以要求盡量減輕重量，其底盤和前橋上承受的載荷不大， 所以外傾角調(diào)整為0°即可，并且要與前輪前束匹配。（4）前輪前束：所謂

18、前指兩輪之間的后距離數(shù)值與前距離數(shù)值之差，也指前輪中心線與縱向中心線的夾角。前輪前束的作用是保證汽車的行駛性能，減少輪胎的磨損。前輪在滾動(dòng)時(shí)，其慣性力自然將輪胎向內(nèi)偏斜，如果前束適當(dāng)，輪胎滾動(dòng)時(shí)的偏斜方向就會(huì)抵消，輪胎內(nèi)外側(cè)磨損的現(xiàn)象會(huì)減少。像內(nèi)八字那樣前端小后端大的稱為“前束”，反之則稱為“后束”或“負(fù)前束”。在實(shí)際的汽車中，前012mm 。在模型車中，前輪前通過(guò)調(diào)整伺服電機(jī)帶動(dòng)的左右橫拉桿實(shí)現(xiàn)的。主銷在垂直方向的位置確定后，改變左右橫拉桿的長(zhǎng)度即可以改變前輪前束的大小。在實(shí)際的調(diào)整過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)較小的前束，約束02mm可以減小轉(zhuǎn)向阻力， 使模型車轉(zhuǎn)向更為輕便，這樣看理論上應(yīng)該比較好，但實(shí)

19、際效果不是十分明顯。雖然模型車的主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、車輪外傾角和前束等均可以調(diào)整，但是由于車模和精度的問(wèn)題，在模型小車中的效果有時(shí)與真是汽車中的效果不一致，所以一切還以實(shí)際小車的調(diào)整效果為準(zhǔn)。3.5 車模后輪的調(diào)整由于軸承和的平面不是嚴(yán)格垂直，會(huì)使得小車后輪在轉(zhuǎn)彎時(shí)抖動(dòng)，通第三章智能車機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)調(diào)整后輪固定螺絲的松緊能在一定程度上解決這個(gè)問(wèn)題。3.6 車模底盤的調(diào)整底盤越低，車輛的重心越低，后輪抓地力越好，前輪轉(zhuǎn)向越敏感?？紤]到在整個(gè)賽道中并無(wú)崎嶇路面，我們拆除了小車的減震系統(tǒng)并用金屬片加固了小車的底板，使得電路板能低放置，減低小車中心和小車行駛過(guò)程中的晃動(dòng)。3.7 車模重心的調(diào)整除了的縱

20、向重心外，重心的前后位置對(duì)的行駛性能也有很大的影響。將重心前移會(huì)加大前輪對(duì)地摩擦，可以一定程度上減少側(cè)滑，增加轉(zhuǎn)向，而傳感器和支架前置，使得的重心大概位于的中間稍微偏前一點(diǎn)的位置。3.8 車模舵機(jī)的安裝舵機(jī)是整個(gè)小車的，它在轉(zhuǎn)彎時(shí)的角度是否精確，轉(zhuǎn)的是否及時(shí)，直接影響到小車能否過(guò)一些急彎，如大小S彎道及的靈敏度，我們的舵機(jī)采用如下方式安放：入彎道等。為了提高轉(zhuǎn)向（1）加長(zhǎng)舵機(jī)力臂。由于舵機(jī)的響應(yīng)速度有限，大大影響了但舵機(jī)的輸出力矩卻很大，所以可以通過(guò)加長(zhǎng)舵機(jī)輸出力臂的的入彎速度，來(lái)提高舵機(jī)的響應(yīng)速度，力臂加長(zhǎng)了1cm左右。（2）舵機(jī)的豎直安裝。傳統(tǒng)的平躺式舵機(jī)安裝方式，不僅使橫拉桿地面有一定夾

21、角而且左右橫拉杠的長(zhǎng)度不同，這使得舵機(jī)輸出的力變小（因?yàn)橹挥卸鏅C(jī)使出的力的水平分力才是使前輪轉(zhuǎn)向的有效分力）且MCU中舵機(jī)左右轉(zhuǎn)的參數(shù)也將不同。通過(guò)我們的豎直安裝方式有效的解決了這兩大問(wèn)題，提高了小轉(zhuǎn)彎時(shí)的靈活性，使小入彎時(shí)能夠及時(shí)轉(zhuǎn)彎，而不至于因速度快轉(zhuǎn)向不及時(shí)而跑出賽道，顯然，舵機(jī)豎起來(lái)后兩個(gè)臂的受力水平位置方向上，運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)后更靈活了，這樣，也會(huì)減小舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中力臂與舵機(jī)之間的摩擦。對(duì)舵機(jī)的改動(dòng)后提高了舵機(jī)的響應(yīng)速度，MCU中有關(guān)舵機(jī)的參數(shù)左右對(duì)稱，小車的過(guò)彎性能也有很大的提高。總結(jié)：根據(jù)汽車動(dòng)力理論將主銷后傾角設(shè)為3度，使車輪具有自動(dòng)的功能。10第十屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告將

22、舵機(jī)力臂加長(zhǎng)了1cm。舵機(jī)豎直安裝的方案，使舵機(jī)輸出的水平分力能被前輪更為充分的利用，而且舵機(jī)左右橫拉桿長(zhǎng)度相等，使過(guò)彎的性能有了很大的提高。重心的調(diào)整，使后輪的抓地力和前輪轉(zhuǎn)向力之間有了一個(gè)很均衡。對(duì)前輪、后輪、和舵機(jī)的一系列調(diào)整，一定程度上的提高了性能，實(shí)踐證明這些改動(dòng)是有效的。的行駛3.9 智能車傳動(dòng)齒輪與電機(jī)和測(cè)速編碼器的調(diào)整齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)車模的驅(qū)動(dòng)能力有很大的影響。測(cè)速使用了500線編碼器。為了能夠精確檢測(cè)小車速度，編碼器的齒輪必須與小車傳動(dòng)齒輪良好咬合，太松容易丟齒并損壞齒輪，太緊則會(huì)增加電機(jī)負(fù)載。3.10 紅外通信為了實(shí)現(xiàn)兩車之間的良好通信，我們用藍(lán)牙來(lái)進(jìn)行間距，避免相撞與相距過(guò)

23、遠(yuǎn)。，兩車之間的第四章 智能車硬件電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的硬件電路由MCF52259單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、電源模塊、直流電機(jī)及驅(qū)動(dòng)模塊、舵機(jī)及模塊、模塊、光電測(cè)速模塊組成。電源模塊圖 4 硬件電路系統(tǒng)模塊4.1 電源模塊電路設(shè)計(jì)電源模塊對(duì)于一個(gè)工作，因此在設(shè)計(jì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)極其重要，到整個(gè)系統(tǒng)是否能夠正常系統(tǒng)時(shí)應(yīng)選好合適的電源。競(jìng)賽規(guī)則規(guī)定，比賽使用智能車競(jìng)賽統(tǒng)一配發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)車模用 7.2V 2000mAh Ni-cd 電池供電。單片機(jī)系統(tǒng)使用 3.3V 電源，路徑識(shí)別的電感傳感器、測(cè)速編碼器等均需要 5V 電源；伺服電機(jī)工作電壓范圍 4V 到 6V，為提高伺服電機(jī)響應(yīng)速度采用 6V 供電；直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路可以使

24、用 7.2V 直接供電。12測(cè)速模塊電感模塊舵機(jī)及模塊直流電機(jī)及驅(qū)動(dòng)模塊單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊第四章智能車硬件電路設(shè)計(jì)4.2 測(cè)速模塊電路設(shè)計(jì)測(cè)速模塊可選方案有光電編碼器和光電碼盤兩種。由于編碼器的可靠性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于碼盤，因此我們?cè)诖舜伪荣愔羞x用編碼器作為測(cè)速們選用的是 500 線編碼器。而編碼器我13第十屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告4.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)比賽最終比的是速度，需要模型車能夠以盡量快的速度跑完全程，有了好的算法之后，需要有驅(qū)動(dòng)電路對(duì)電機(jī)進(jìn)行。對(duì)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，可以使用半橋、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊MC33886、BTS7960或BTN7971，還可以動(dòng)手用MOS管搭一個(gè)H橋電路。為了滿足性

25、能，使用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊為BTN7971B，BTN7971B是Infineon公司的半橋驅(qū)動(dòng)，該是一款電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的完全集成的大電流，最大輸出電流可達(dá)43A，完全滿足智能車設(shè)計(jì)的需要。由于集成電路具有邏輯電平輸入，與微器的連接變得非常簡(jiǎn)單，且該驅(qū)動(dòng)集成電路還具有電流檢測(cè)、轉(zhuǎn)換率調(diào)整、死區(qū)時(shí)間生成以及過(guò)熱、過(guò)壓、欠壓、和短路保護(hù)。兩片BTS7971 聯(lián)立就可以組成電路，用可以實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，讓車模在高速入彎時(shí)順利剎車入彎。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路使用BTN7971N。4.4 電感電路設(shè)計(jì)傳感器是電磁組小車最重要的模塊之一，能夠?qū)ψ兓拇艌?chǎng)信號(hào)作出靈敏第四章智能車硬件電路設(shè)計(jì)的檢測(cè)，對(duì)道路狀況的檢測(cè)起著的作用。

26、根據(jù)LC諧振的原理，選取10mH電感和6.8nF電容作為L(zhǎng)C諧振電路，產(chǎn)生感應(yīng)電流，再通過(guò)濾波、放大、檢波，然后將結(jié)果送入單片機(jī)AD進(jìn)行相應(yīng)的處理，以賽道當(dāng)前。4.5 撥碼開關(guān)電路設(shè)計(jì)由于在智能車比賽開始后，不能夠?qū)χ悄苘囘M(jìn)行修改，在硬件有效可靠的同時(shí)，有可能不能夠適應(yīng)新場(chǎng)地，所以設(shè)計(jì)撥碼開關(guān)對(duì)智能車有關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置也是必要的。我們利用撥碼開關(guān)對(duì)直道、直道入彎、彎道時(shí)的速度進(jìn)行了不同參數(shù)的設(shè)定，以方便在比賽時(shí)對(duì)不同速度的設(shè)定。15第四章智能車硬件電路設(shè)計(jì)4.6 起跑線檢測(cè)電路設(shè)計(jì)按照比賽規(guī)則，起跑線是 6個(gè)按照一定間隔放置的磁鋼（表面磁場(chǎng)強(qiáng)度3000到 5000）組成，而且磁鋼的極性是隨機(jī)放置

27、的。如果使用方式檢測(cè)那么極性問(wèn)題就一定要考慮進(jìn)去，所以一對(duì)傳感器至少是兩個(gè)。但是如果使用干簧管，極性的問(wèn)題就不用考慮。干簧管不用供電，將干簧管的一端接地，一端接全利用IO，然后利用單片機(jī)的內(nèi)部上拉，用程序去檢測(cè)低電平。這樣就可以完scale的內(nèi)部資源簡(jiǎn)化電路的設(shè)計(jì)。第五章 智能車設(shè)計(jì)在整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，主要用到了MCF52259中的AD模塊、模塊、PIT模塊、IO模塊還有ECT模塊。其中AD模塊主要用來(lái)傳感器的電磁信號(hào)的采集；模塊主要用來(lái)舵機(jī)轉(zhuǎn)向和電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)；ECT模塊主要是用在了測(cè)速模塊和關(guān)的輸入。，捕捉中斷并計(jì)算瞬時(shí)速度；I/O模塊主要是用來(lái)分配給撥碼開5.1整體流程設(shè)計(jì)16第五章智能車設(shè)

28、計(jì)運(yùn)行，首先需要配置單片機(jī)各個(gè)模塊寄存器數(shù)值，使單片機(jī)各個(gè)模塊正常工作，即初始化。其中：?jiǎn)纹瑱C(jī)時(shí)鐘配置、I/O 口配置、模塊配置、A/D 模塊配置、PIT周期中斷配置、脈沖捕捉模塊配置。當(dāng)初始化完畢后，開始對(duì)傳感器輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，次采樣后將采樣值輸入算法，算法經(jīng)過(guò)運(yùn)算得到應(yīng)該偏轉(zhuǎn)的角度和速度。通過(guò)改變和電機(jī)的調(diào)節(jié)。模塊內(nèi)部寄存器數(shù)值可以得到不同占空比的方波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)舵機(jī)是否開跑 否是否是終點(diǎn)是17結(jié)束停車起跑線檢測(cè)舵機(jī)轉(zhuǎn)向路徑電機(jī)速度電感掃描撥碼參數(shù)各模塊初始化開始第十屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告圖 5.1流程整體設(shè)計(jì)5.2 尋徑在速度檢測(cè)的部分，我們是利用編碼器會(huì)來(lái)的脈沖數(shù)字進(jìn)行計(jì)

29、算，將其轉(zhuǎn)換成為與后輪圈數(shù)相對(duì)應(yīng)的一個(gè)參數(shù)值，根據(jù)此參數(shù)值我們能夠很用電感息進(jìn)行回來(lái)的中，我們采用了數(shù)組數(shù)據(jù)的方式，對(duì)已到的信濾波處理，排除干擾誤差，取多組值，去掉一個(gè)最大的、一個(gè)最小的算平均值來(lái)當(dāng)做最后的最終值，并且再通過(guò)程序設(shè)計(jì)來(lái)預(yù)判下面的賽道。例如當(dāng)我們連續(xù)檢測(cè)到10次直道是我們既可以認(rèn)為小車現(xiàn)在正在行駛在長(zhǎng)直道上，因此可以至高速狀態(tài)。在進(jìn)入彎道時(shí)候，由于的速度較快，在入彎的時(shí)候有沖出賽道的速制動(dòng)，將速度值降到期望過(guò)彎速度。在性，所以在賽道末段我們應(yīng)當(dāng)進(jìn)行快我們利用了記憶標(biāo)志位的方式，在突然看到彎道后給電機(jī)一個(gè)較小的期望速度值，這樣在PID調(diào)節(jié)的作用下，電機(jī)將很快的下來(lái)，以達(dá)到入彎制動(dòng)的

30、效果。晰的看出來(lái)現(xiàn)在這個(gè)狀態(tài)時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速為多少，從而可以很快地?fù)Q算出當(dāng)前時(shí)刻的速度情況，進(jìn)行相應(yīng)的加處理。5.3 PIDPID在于策略其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性好，可靠性高，并且易于實(shí)現(xiàn)。其缺點(diǎn)器的參數(shù)整定相當(dāng)繁瑣，需要很強(qiáng)的工程經(jīng)驗(yàn)。相對(duì)于其他的方式，在成熟性和可操作性上都有著很大的優(yōu)勢(shì)。所以最后我們選擇了 PID 的控制方式。第五章智能車設(shè)計(jì)在小車跑動(dòng)中，因?yàn)椴恍枰紤]小車之前走過(guò)的路線，所以，我們舍棄了I，將小車舵機(jī)的 PID簡(jiǎn)化成 PD。本方案中舵機(jī)轉(zhuǎn)角采用位置式的 PD，速度閉環(huán)采用了增量式PID。在本方案中，使用試湊法來(lái)確定器的比例、積分和微分參數(shù)。原理：PID解決了自動(dòng)理論所要解決的最基本

31、問(wèn)題，既系統(tǒng)的性、快速性和準(zhǔn)確性。調(diào)節(jié)PID的參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)的前提下，兼顧系統(tǒng)的帶載能力和抗擾能力，同時(shí)，在PID調(diào)節(jié)器中引入積分項(xiàng)，系統(tǒng)增加了一個(gè)零積點(diǎn)，使之成為一階或一階以上的系統(tǒng)，這樣系統(tǒng)階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差就為零。由于自動(dòng)系統(tǒng)被控對(duì)象千差萬(wàn)別，PID 的參數(shù)也必須隨之變化，以滿足系統(tǒng)的性能要求。這就給使用者帶來(lái)一定的麻煩，特別是對(duì)初學(xué)者。下面簡(jiǎn)單一下調(diào)試 PID 參數(shù)的步驟：1、負(fù)反饋：自動(dòng)理論也被稱為負(fù)反饋理論。首先檢查系統(tǒng)接線，確的反饋為負(fù)反饋。例如電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，輸入信號(hào)為正，要求電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，反饋信號(hào)也為正（PID算法時(shí)，誤差=輸入-反饋），同時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，反饋信號(hào)越大。其余都

32、類似此種統(tǒng)同此，原理都差不多都是相同的，以此類比即可。2、PID調(diào)試原則：a.在輸出不振蕩時(shí)，增大比例增益P。b.在輸出不振蕩時(shí)，減小積分時(shí)間常數(shù)Ti。c.在輸出不振蕩時(shí)，增大微分時(shí)間常數(shù)Td。3步驟：a.確定比例增益P確定比例增益 P 時(shí)，首先去掉 PID 的積分項(xiàng)和微分項(xiàng)是令 Ti=0、Td=0（具體見 PID 的參數(shù)設(shè)定說(shuō)明），使 PID 為純比例調(diào)節(jié)。輸入設(shè)定為系統(tǒng)的最大值的 60%70%，由 0 逐漸加大比例增益 P，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩；再反過(guò)來(lái)，從此時(shí)的比例增益 P 逐漸減小，直至系統(tǒng)振蕩消失，此時(shí)的比例增益 P，19第十屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告設(shè)定 PID 的比例增益 P

33、 為當(dāng)前值的 60%70%。比例增益 P 調(diào)試完成。b.確定積分時(shí)間常數(shù) Ti比例增益 P 確定后，設(shè)定一個(gè)較大的積分時(shí)間常數(shù) Ti 的初值，然后逐漸減小 Ti，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩，之后在反過(guò)來(lái)，逐漸加大 Ti，直至系統(tǒng)振蕩消失。此時(shí)的 Ti，設(shè)定 PID 的積分時(shí)間常數(shù) Ti 為當(dāng)前值的 150%180%。積分時(shí)間常數(shù) Ti 調(diào)試完成。c.確定積分時(shí)間常數(shù)Td積分時(shí)間常數(shù)Td不用設(shè)定，為0即可。若要設(shè)定，與確定 P和Ti的相同，取不振蕩時(shí)的30%。d.系統(tǒng)空載、帶載聯(lián)調(diào)，再對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，直至滿足要求。PID原理公式如圖5.6所示。第五章智能車設(shè)計(jì)5.3.1PID參數(shù)的整定試湊法是PID

34、參數(shù)整定時(shí)較統(tǒng)響以達(dá)到滿意的響應(yīng)，最后確定PID之一，試湊法是通過(guò)閉環(huán)試驗(yàn)，觀察系參數(shù)。試湊不是盲目的，而是在應(yīng)曲線，根據(jù)各進(jìn)行的。參數(shù)對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的大致影響，反復(fù)試湊參數(shù)，理論指導(dǎo)下在理論中已獲得如下定性知識(shí)：（1）比例調(diào)節(jié)（P）作用：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(guò)大的比例，使系統(tǒng)的性下降，甚至造成系統(tǒng)的不。（2）積分調(diào)節(jié)（I）作用：是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高無(wú)差度。因?yàn)橛姓`差，積分調(diào)節(jié)就進(jìn)行，直至無(wú)差，積分調(diào)節(jié)停止，積分調(diào)節(jié)輸出一。積分作用的強(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)。

35、反之 Ti 大則積分作用弱，加入積分調(diào)節(jié)可使系統(tǒng)性下降，動(dòng)態(tài)響應(yīng)變慢。積分作用常與另兩種調(diào)節(jié)規(guī)律結(jié)合，組成 PI 調(diào)節(jié)器或 PID 調(diào)節(jié)器。(3)微分調(diào)節(jié)（D）作用：微分作用反映系統(tǒng)偏差信號(hào)的變化率，具有預(yù)見性，能預(yù)見偏差變化的趨勢(shì)，因此能產(chǎn)生超前的之前，已被微分調(diào)節(jié)作用消除。因此，可以作用，在偏差還沒(méi)有形成系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。在微分時(shí)間選擇合適情，可以減少超調(diào)，減少調(diào)節(jié)時(shí)間。微分作用對(duì)噪聲干擾有放大作用，因此過(guò)強(qiáng)的加微分調(diào)節(jié)，對(duì)系統(tǒng)不利。此外，微分反應(yīng)的是變化率，而當(dāng)輸入沒(méi)有變化時(shí)，微分作用輸出為零。微分作用不能單獨(dú)使用，需要與另外兩種調(diào)節(jié)規(guī)律相結(jié)合，組成 PD 或 PID器。試湊法的具體實(shí)施過(guò)

36、程為：(1)整定比例部分，將比例系數(shù)由小變大，并觀察相應(yīng)的系統(tǒng)響應(yīng)，直至得到反應(yīng)快、超調(diào)小的響應(yīng)曲線。如果系統(tǒng)靜差小到范圍，響應(yīng)曲線已屬滿意，那么只需比例即可，由此確定比例系數(shù)。(2)如果在比例基礎(chǔ)上系統(tǒng)靜差不能滿足設(shè)計(jì)要求，則加入積分環(huán)節(jié)，整定時(shí)首先置積分時(shí)間Ti為很大值，并將經(jīng)第一定得到的比例系數(shù)略微縮?。ㄈ缈s小為原值的0.8），然后減小積分時(shí)間，使得在保持系統(tǒng)良好動(dòng)態(tài)的情，靜差得到消除，在此過(guò)程中，可根據(jù)響應(yīng)曲線的好壞反復(fù)改變比例系數(shù)21第十屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告和積分時(shí)間，以期得到滿意的過(guò)程，得到整定參數(shù)。(3)若使用比例積分消除了靜差，但動(dòng)態(tài)過(guò)程經(jīng)反復(fù)調(diào)整仍不能滿意，則可

37、加微分環(huán)節(jié)，比例、積分、微分器。在整定時(shí)，先置微分時(shí)間 Td為零，在第二定基礎(chǔ)上增大 Td，同樣地相應(yīng)改變比例系數(shù)和微分時(shí)間，逐步試湊以獲得滿意的調(diào)節(jié)效果和參數(shù)。第六章 智能車設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的不懈努力，我們的小車從剛剛起步一直到能快速通過(guò)賽道，按照我們的期望跑出我們的設(shè)想，我們心里的欣喜之情無(wú)法言喻。隨著之后一點(diǎn)一點(diǎn)的調(diào)試，在比賽中，不負(fù)眾望的獲得一個(gè)比較滿意的成績(jī)，我們付出的辛勤汗水終于澆灌出了美麗的花朵。從一開始電路的設(shè)計(jì)與焊接、車模的組裝、的編寫與調(diào)試、傳感器的選型與測(cè)試、車模的機(jī)械改造與制作到最后的整車的調(diào)試。經(jīng)過(guò)辛酸才最終成為現(xiàn)在的模樣，我們小車一步一個(gè)腳印的成長(zhǎng)著，一次次更快

38、、更好、更穩(wěn)，心中那份收獲的喜悅溢于言表。接下來(lái)就我們的小車的情況具體在以下幾個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)：在智能車的機(jī)械改造設(shè)計(jì)方面，我們加長(zhǎng)了舵機(jī)的力臂，這樣可以在舵機(jī)輸出較小轉(zhuǎn)角的時(shí)候盡可能得到較大的轉(zhuǎn)角，從而大大提高了舵機(jī)的靈活性，并使舵機(jī)的左右轉(zhuǎn)向性能維持一致狀態(tài)。并且我們適當(dāng)提高了舵機(jī)的供電電壓，變?yōu)榱?v, 適當(dāng)解決了一點(diǎn)舵機(jī)延時(shí)的問(wèn)題。在整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們對(duì)各個(gè)部分的配重也進(jìn)行了處理，調(diào)節(jié)的重心位置，讓車子的重心位置處于靈活性最位置。傳感器的支架也進(jìn)行了精致地設(shè)計(jì)，以方便放置傳感器和傳感器位置的調(diào)節(jié)。在電路設(shè)計(jì)方面，我們用自行設(shè)計(jì)了電路板，并對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了單獨(dú)設(shè)計(jì)，最后整合在電路板上

39、。在算法設(shè)計(jì)方面，主要還是使用的PID算法，對(duì)舵機(jī)方面只用了P項(xiàng)、D項(xiàng)，一開始角度嘗試過(guò)用查表法，最后改成PD算法。對(duì)電機(jī)方面，速度采取平緩過(guò)渡、位置偏移量分區(qū)間的方式。我們通過(guò)在賽道上跑的狀態(tài)不斷地完善我們的算法，直到跑的狀態(tài)符合我們的預(yù)期要求。電磁傳感器的方案中，輸出電壓與輸入的磁場(chǎng)強(qiáng)度不成正比，這導(dǎo)致了測(cè)量時(shí)誤差，可以采用補(bǔ)償?shù)募右韵?，可以進(jìn)行硬件和的補(bǔ)償，硬件上用高精度電感電容電阻，上濾波。還有一點(diǎn)就是前瞻問(wèn)題，由于不限車長(zhǎng)，但前瞻依然無(wú)法做到很大，因?yàn)檫^(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致甩尾。我們的小車當(dāng)然也還一些問(wèn)題，首先就舵機(jī)打向而言，我們的車左右打向不太對(duì)稱，雖說(shuō)盡力在方面彌補(bǔ)，但還是有一定的幾率又打

40、回，23第十屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告這一直是使我們困擾的問(wèn)題。其次是PID系數(shù)的調(diào)節(jié)始終還是不是很完善，在調(diào)車的整個(gè)過(guò)程中，都在穿插著調(diào)節(jié)PID參數(shù)，但是效果不夠令人滿意，沒(méi)有達(dá)到我們心目中想要的狀態(tài)，這也是一直令我們苦惱不已的問(wèn)題。但是就總體而言，雖說(shuō)問(wèn)題不斷出現(xiàn)，一直使我們的心情跌宕起伏，但不得不說(shuō)最后的成果還是令我們感到欣喜。最后還是要感謝一直陪伴在我們身邊的，師哥師姐們，你們的幫助和支持，沒(méi)有你們我們不能走到。24參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1.單片機(jī)原理及應(yīng)用.:,2010.2,.Frescale 9s12十六位單片機(jī)原理及,2008.開發(fā)技術(shù).:機(jī)械工業(yè)3.模擬技術(shù)基礎(chǔ).:工業(yè),20

41、10.4.數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ).:高等教育,1998.5.C程序設(shè)計(jì).:,2001.6,.學(xué)做智能車.:航天航空,2007.7等Protel高級(jí)應(yīng)用.:人民郵電,2002.8全國(guó)大學(xué)生智能車競(jìng)賽官網(wǎng).9.“飛思社,2012.杯”智能汽車競(jìng)賽設(shè)計(jì)與實(shí)踐.:航空航天大學(xué)10智能車制作官網(wǎng) 25附錄A附錄A：部分源程序/*頭文件包含*/#includedeclarations"support_common.h"and more */*includeperipheral#include"Nokia5110ForMCF52259.h"#include"MCF52

42、259_UART_driver.h"/#include "MCF52259_UART_driver.h"#include".h"#include"GPT.h"#include"ADC.h"#include"PIT.h"#include"PID.h"#include"math.h"/*宏定義*/#definespeed_eptsPID.vi_Ref#definenow_speedsPID.vi_FeedBack#defineservo_max339

43、0+850/3725+450#defineservo_mid3390/ 38303725#defineservo_min3390-850/3725-450#defined_len32 /60/ 70/ 當(dāng)前位置偏差與第d_len次偏差平均作運(yùn)算#define d_amp7.00/6.5,7.5之間/5/2 03D item coef26第十屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告#define SPEED_DANG_NUM 100/*所有全局變量*/uint16 i_cnt=0,j_cnt=0,k_cnt =0,time=0;/計(jì)時(shí)用int16 lock=0;int16 dp=0,sadd=0,sa

44、dd_cnt=0;uint16 ad_result4=0;/adc.cint16 stop_flag=0,stop_cnt=0,slope_flag=0,START_LINE=0;uint16start=0,start_cnt=0;uint8rec_temp,wxstop=0,stop_finish=0,Z=0;uint16speed_tabSPEED_DANG_NUM=0;int16 position=0;uint16Servo_Dir;uint16HIGH_SPEED=0;uint16LOW_SPEED=0;uint16s2w_speed=10;uint16servo_pre,preSer

45、vo_Dir;floatad_div=0;int16pre_div;int16car_driver=0;uint16 slope_cnt=0;volatile int16 s2w_flag=0,straight_flag=0,long_straight_flag=0,ls2w_flag=0,long_straight_brakeflag=0;int16 rightangle_flag=0;附錄 Auint16 M=0,N=0,C=0;uint16 aad_0=0,aad_1=0,aad_2=0,aad_3=0;int16 key_pressed=0,key0=0;extern doubleDA

46、TA1,DATA2,DATA3;int16 dd=0;uint8 uart0txcounter;int speed_cut1=0,speed_cut2=0,speed_cut3=0;volatile int8 szal_flag=0,angleflag=1;int8 rightflag=0;int16 rightangleflag=0;uint16 result0,result1,result2,result3;/*所有函數(shù)*/voiddelayms(uint16 ms);void_Init(void);voidPIT0_init(void);voidInit_PAC(void);voidAD

47、_init(uint8 div,uint8 delay) ;uint16 AD_get_singlevalue(uint16 ANn);voidPORT_Init(void);voiddip_switch(void);voidmiddle_filter(void);voidsteer_control(void);voidAD_value(void);voidAD_ctrl(void);第十屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告int16 Cal_P_Item(void);/* 前輪舵機(jī)P項(xiàng)計(jì)算 */void Steer(void);/* 前輪舵機(jī)轉(zhuǎn)向 */int16 Cal_D_Item(int1

48、6 length);/* 前輪舵機(jī)D項(xiàng)計(jì)算*/uint16 abs(int16 x);voidInit_speed_tab(void);voidSpeed_Control(void);voidroad_Judgement(void);voidMOTORforward_Control(void);voidMOTOR_forward(int16 mt2);/*子函數(shù)初始化*/void delayms(uint16 ms)int ii,jj;if (ms<1) ms=1;for(ii=0;ii<ms;ii+)for(jj=0;jj<6676;jj+) asm("NOP&q

49、uot;);/80MHz-1ms/*IO口初始 */void PORT_Init(void)/*液晶TE口初始 */MCF_GPIO_PTEPAR&=(0XFF);MCF_GPIO_DDRTE|=0xFF;附錄 A/*口初始 GPT*/MCF_GPIO_PTAPAR=MCF_GPIO_PTAPAR_ICOC0_1|MCF_GPIO_PTAPAR_ICOC1_3|MCF_GPIO_PTAPAR_ICOC2_5|MCF_GPIO_PTAPAR_ICOC3_ICOC3;MCF_GPIO_PTCPAR=MCF_GPIO_PTCPAR_DTIN1_2;/* 撥碼開關(guān)TJ07TI03口初始 */MCF_GPIO_PTJPAR &= (0xffff<<0);/PTHMCF_GPIO_DDRTJ &= (MCF_GPIO_DDRTJ_DDRTJ0)/PTH為輸入口&(MCF_GPIO_DDRTJ_DDRTJ1)&(MCF_GPIO_DDRTJ_DDRTJ2)&(MCF_GPIO_DDRTJ_DDRTJ3)&(MCF_GPIO_DDRTJ_DDRTJ4)&(MCF_GPIO_DDRTJ_DDRTJ5)&(MCF_GPIO_DDRTJ_DDRTJ6)&(MCF_GPIO_DDRTJ_DDRTJ7);MCF_G