1、“.....方向控制策略当前转换后数据与数组比较,得出或者使用上次值使用中间值使用本组值当前有效信息保存为上次的值,以供下次使用根据前后两排光电传感器采集回来的道路信息,进行存储分析和计算。前后两排分别计算此时的黑线的偏差。通过大量实验得出公式两排总偏差前排偏差后排偏差通过计算从而得到车子的总偏差。当车子处于不同位置的时候不同,舵机的模块就给不同的值,使舵机摆动不同的角度。因为我们采用的是双排传感器,所以可以近似计算当前赛道的斜率,使舵机的输入量与输出量保持近似线性的关系,使控制更加准确。我们对舵机的控制采用分段比例控制。即,控制舵机的原则是小车处于直道等小偏差赛道时,给舵机的控制量小,使在直道不抖动。小车处于弯道的曲率越大,则将舵机的转角摆的越大。除此之外,小车还会遇到黑色交叉线的特殊情况,对此......”。
2、“.....使小车不受交叉线的干扰。如果小车转过的弯过大,则可能使前排光电管全部偏离黑色轨迹,从而没有个光电管检测到黑线,这时本系统将会把舵机转至最大角,让小车急转驶回黑线,同时,将速度降至最低,防止小车冲出轨迹。参数的整合控制是比例积分微分控制的简称。在自动控制领域中,控制是历史最久实用性最强的基本控制方式。控制器的原理是根据系统的被调量实测值与设定值之间的偏差,利用偏差的比例积分微分桑环节的不同组合计算出对广义被控对象的控制量。下图是常规控制系统的原理框图。图常规控制系统原理图代表理想输入与实际输出的误差,这个误差信号被送到控制器,控制器计算出误差信号的积分值和微分值,并将它们与原误差信号进行线性组合,得到输出量。式其中,其中分别称为比例系数积分系数微分系数。接着被送到了执行机构,这样就获得了新的输出信号。这个新的输出信号被再次送到感应器以发现新的误差信号......”。
3、“.....运用控制的关键是调整三个比例系数,即参数整定。控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数。二是工程整定方法,它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单易于掌握,在工程实际中被广泛采用。般来说,增大比例系数能够减小上升时间,并减小稳态误差,但不能消除。增大积分系数能够消除稳态误差,但会使瞬时响应变差。增大微分系数能够增强系统的稳定特性,减小超调,并且改善瞬时响应。以上简要介绍了算法的原理和特性,实际过程中,由于传感器是按定间隔周期获取位置信息的,因此必须将连续控制离散化,这样得到的就是数字算法。比例积分微分广义被控对象式当智能车在直道行走的时候,可以给最高速度当智能车在弯道出直道时,速度相对高速当智能车直道入弯的时候......”。
4、“.....相对低速。在计算机控制系统中,数字控制算法通常又分为位置式和增量式。我们采用的是位置式。增量式与位置式算法是有差别的,增量式是计算机的积累功能,又硬件或者被控对象完成。而我们的小车的硬件没有这样的功能,所以我们选用位置式,而且位置式在实践中,也能很好的跟随性,符合小车要求的速度调节。比例系数的作用是对偏差作出的影响,使系统向减少偏差的方向变化。积分系数的作用是消除系统静差,但增加太大不利于减少超调减少震荡,使系统不稳定,系统静差的消除反而减慢。微分系统的作用是加快系统的响应。我们采用了弯道匀速跑的策略,这样可以提高过弯的速度,减少频繁的加速刹车。结论本文主要介绍了基于单片机的智能车设计流程,以及各个主要模块的工作原理和设计思路。回顾整个设计过程,通过前期的信息搜集,到以双排红外光电传感器为赛道检测装置,基于此方案从总体上确立了硬件和软件的基本框架......”。
5、“.....在智能车设计过程中,我主要负责机械部分的调整和控制算法的完善,经过这段时间的进步探索,通过大量的试验作为基础,采用算法控制小车行驶,最终智能车运行良好,系统性能稳定。为了使性能更稳定,速度更高,尝试了许多新想法,主要体现在以下几个方面首先,使用双排光电传感器使智能车前瞻距离更远,从而提高了智能车直道最高速度。其次,针对观点传感器单次采集信息少,些较复杂的标志位很难在软件中构成,易造成识别,如识别倒三角比赛中规定的窄赛道标志位和起跑线,可能第次识别了,下次就没识别,对控制的稳定性影响大等些问题,我们在控制策略上不断尝试,改进,可以在软件上连续采集更多次的数据,做成类似于面阵控制的算法,这样在赛道识别上比摄像头也不逊色,可以做出比较出色的切弯,走捷径跑等复杂的行进动作控制。再次,光电传感器会受到比赛场地光线明暗的影响......”。
6、“.....造成控制上的不便,我们通过硬件上的改进,如在后排传感器上方加辅助遮光板在软件上,通过做动态阈值和采样数据归化,使软件上的编程更简单,实用,算法不定要很复杂,在实验中发现思路越是简单的算法控制就越直接,出错率也小,稳定。最后,在硬件方面,电机驱动芯片没有用,而用了是因为前者在车体正常行进中的发热情况太严重,性能更佳。在设计过程中,对赛车各个模块进行了测试改进。但由于受知识水平和时间上的限制,本设计仍有些不足之处,例如对轮胎摩擦力的研究,对车体左右平衡性的研究等也需要下步做更多的工作。致谢在本次智能车设计的准备期间,我们遇到了许多困难。从最开始的开发软件的使用到后来的传感器调试,从电路板设计到系统搭建,个个问题的解决见证了我们这支队伍的成长。首先要感谢自动化工程系赵丁老师的悉心指导,同时还要感谢汪晋宽校长,顾德英老师,马淑华老师。四位老师多次询问研究进程......”。
7、“.....帮助我们开拓研究思路,精心点拨热忱鼓励。其严谨的治学态度渊博的学术知识诲人不倦的敬业精神以及宽容的待人风范使我们获益颇多。在智能车制作期间,姚芳蔡文舟,赵青贺学长,充分发挥他们所学的知识,带领我们步步完成设计,这里要特别感谢他们。感谢起参加设计的队员薛哈乐刘慧翁宁龙薛常亮黄平王梁苑士超李玉巧周浩姚森李毅楠,没有他们的配合和帮助,我不可能这么好地完成工作。除此以外,也要感谢实验室的其他同学和老师,他们为我们提供了许多便利。参考文献法埃里克•德里德马丁甩掉方向盘的汽车驾驶它们将改变我们的生活世纪发明简史上海科学技术文献出版社,拉里•伯恩斯交通史上革命性变革,美无人驾驶汽车年内上路中国日报黄开胜,金华民,蒋荻南韩国智能模型车技术方案分析卓晴学做智能车挑战飞思卡尔杯北京航空航天大学出版社陈泽滨第四届飞思卡尔智能车比赛规则第四届飞思卡尔智能车比赛官方网站周斌,李立国......”。
8、“.....邵贝贝单片机嵌入式应用的在线开发方法清华大学出版社陈宋,李立国,黄开胜智能模型车底盘浅析电子产品世界。黄开胜,陈宋汽车理论与智能模型车机械结构调整方法学做智能车挑战飞思卡尔杯北京航空航天大学出版社孙同景,陈贵友十六位单片机原理及嵌入式开发技术机械工业出版社王威微控制器原理及应用北京航空航天大学出版社任彦硕调节器调节器的参数整定,自动控制系统机械工业出版社,任彦硕自动控制系统的数学模型自动控制原理机械工业出版社,康世胤,李长城,莫林,顾全全,陆耿基于光耦传感器的控制方法从离散量到连续量学做智能车附录附录智能车硬件连接图附录智能车最终实物图附录,,,,,,,控制器比例积分微分控制器控制器是种控制回路反馈机制,它广泛应用在工业控制系统中。控制器试图根据被控量的偏差大小和正负,通过定的算法产生调节控制量的输出,实现对被控量的控制......”。
9、“.....涉及三个独立参数比例值,积分值和微分值。比例值影响系统动态响应速度,积分值影响稳态误差,而微分值与偏差的变化率有关,能够预测偏差。结合这三个独立参数来调整过程中的控制元件,如控制阀或电加热元件。控制算法的参数是按照控制过程的要求来整定的。描述控制器动态响应特性的变量有稳态误差,超调量,振荡时间。我们应该注意的是使用控制算法并不能保证系统或系统稳定性的最优控制。有些应用程序可能仅需要建立个或两个数学模型来提供适当系统控制。要实现这个目标,需设定不良控制的增益输出几乎为零。控制器有控制器,控制器,控制器或控制器几种形式。其中控制器应用比较普遍,因为微分作用对干扰信号过于敏感,而控制是稳定性较高的无差控制,能够较好的达到控制要求。控制器框图控制回路的基础知识控制回路的典型例子是,使淋浴水保持在理想温度,这里涉及到冷热水两个过程的混合。如果人用体肤来感受水温......”。
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