自动循迹智能汽车综合设计课件.ppt

1、目 标小车能自己识别道路，自主导航跑过指定道路。车 模双电机：380舵机：金属齿运行方向：四轮车模双向运行。车 模 运 行 方 向赛 道自动循迹智能汽车系统结构框图汽车动态分析车速控制模块方向控制模块赛道检测模块电子控制模块策略规划模块行为决策模块路况记忆模块数据传输模块主 板 电 源 结 构 框 图赛 道-信 号赛 道-信 号赛 道-信 号赛 道-起跑线如 何 识 别 道 路根据麦克斯韦电磁场理论，交变电流会在周围产生交变的电磁场。如 何 识 别 道 路如 何 识 别 道 路如 何 识 别 道 路单运放放大电路双运放放大电路由于系统中存在噪声或干扰，进行算法滤波抑制和防止干扰是一项重要措施。

2、可以选择“加权递推平均滤波法”。其他滤波算法：中值滤波、卡尔曼滤波等赛道路径几何特点:由直线和圆弧组成。赛道路径检测内容：确定路径中心位置。确定路径方向。确定路径曲率。需要在赛道垂直方向上 35点便可确定道路参数。赛道路径检测方法n最简单的方法：查表法根据检测到的电压值，算出左右差值，每一个范围内的值，对应一个舵机转角。缺点：速度快时，动态响应性不太好。nPD控制方法：根据检测到的电压值，算出左右差值U1，并记录上次检测的左右差值U0，)21(*1*_UUDUPVALPWM特点：P和D的参数调整合适会使转向比较平稳。需要队员根据自己车的参数调整。n三线连接方式红线：电源线+6V黑线：地线白线：

3、PWM控制信号 舵 机 及 舵 机 驱 动标准驱动模型标准驱动模型实测波形（实测波形（0 0度）度）实测波形（实测波形（1515度）度）实测波形（实测波形（3 30 0度）度）实测波形（实测波形（-15-15度）度）实测波形（实测波形（-30-30度）度）舵 机 及 舵 机 驱 动利用占空比的变化，改变舵机的位置。方波脉冲信号的周期为20ms，当方波脉冲宽度改变时，舵机转轴的角度发生变化，角度变化与脉冲宽度的变化成正比。电 机 驱 动 电路连接好后，用一个逻辑输出的信号来控制马达。高电平（逻辑1）让继电器导通，马达转动；低电平（逻辑0）让继电器断开，马达停止。电 机 驱 动 电机参数每个组都不

4、一样，自己查相关参数！额定功率 额定电压 额定电流 额定转速电 机 驱 动 在电路相同的情况下，把马达的“极性”反过来接，可以控制马达的反转，断开继电器就能控制停止。问题来了：如果我们要同时需要马达能够正转和反转，怎么办？电 机 驱 动 想要同时控制正反向的话，就需要更多的电路最简单的就是H桥电路。H桥电路的“H”的意思是它实际电路在电路图上是一个字幕H的样式。先来看一个概念：马达速度。当我们在其中一种状态下，频繁的切换开关状态的时候，马达的转速就不再是匀速，而是变化的了，相应的扭矩也会改变。通常反应出来的是马达速度的变化。电 机 驱 动电 机 驱 动电 机 驱 动电 机 驱 动BTS7960

5、B电 机 驱 动电 机 驱 动H桥驱动原理 PWMt/T:为PWM脉冲的占空比，决定平均电压的大小！T内平均电压脉冲电压幅度UP高电平“1”低电平“0”Tt 电 机 及 电 机 驱 动 电 机 速 度 控 制一、低速恒速控制二、根据赛道状态进行变速控制2.1 分段控制将赛道分为直道，小半径弯道，大半径弯道，丢失路线。不同的赛道对应不同的速度。这些速度可以根据赛道的具体情况通过按键在比赛准备时设定。2.2 PID控制2.3 测速反馈构成的闭环控制 电 机 驱 动 板1、确立设计需求。2、选择合理的方案。3、绘制原理图和PCB图。4、焊接、组装。5、电路调试。6、实际环境验证。1、确立软件需求。2

6、、构思软件结构。3、算法设计。4、选择硬件平台。5、编制程序。6、仿真及调试。7、软件维护。齐心协力，在才能上互补，共同完成目标任务的保证就在于发挥每个人的特长，并注重流程，使之产生协同效应。法拉利车队人员各尽其责团结就是力量!报告要求报告要求 学生完成设计和调试工作后，需要提交设计报告。在报告中至少学生完成设计和调试工作后，需要提交设计报告。在报告中至少包括以下内容：包括以下内容：1、设计目标、设计目标 2、总体方案设计、总体方案设计 3、硬件电路设计、硬件电路设计 4、软件设计、软件设计 5、检测和调试过程、检测和调试过程 6、关键问题讨论及结论、关键问题讨论及结论 7、设计总结与体会、设计总结与体会最后以速度和报告的质量判定成绩。最后以速度和报告的质量判定成绩。交流时间制作智能车的目标车模简介系统结构赛道及检测方法转向控制关于舵机驱动关于电机驱动电机控制方法软硬件设计注意事项工程化方法与团队精神内容点回顾欢迎大家积极交流