飛思卡爾智能車ppt

“飛思卡爾”杯全國(guó)大學(xué)生智能車競(jìng)賽培訓(xùn)

智能車基礎(chǔ)

馬磊2010年1月培訓(xùn)內(nèi)容2課目時(shí)間地點(diǎn)教師智能車基礎(chǔ)2010.1.21X1221馬磊光電傳感器2010.1.21X1221蔣朝根圖像處理基礎(chǔ)2010.1.22X1217黃進(jìn)磁場(chǎng)測(cè)量2010.3待定董金文單片機(jī)基礎(chǔ)2010.3待定胡鵬飛等3內(nèi)容提要智能車結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征智能車的電子系統(tǒng)智能車速度控制智能車轉(zhuǎn)向控制4智能車結(jié)構(gòu)采用所謂AckermannSteering,車體轉(zhuǎn)彎半徑由前、后輪間距和前輪轉(zhuǎn)向角確定。ICC:InstantaneousCenterofRotationRDLiICCoiRoRcRio5車模全景6電子系統(tǒng)7單片機(jī)簡(jiǎn)介89速度傳感器原理將車輪轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電脈沖信號(hào)根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)脈沖數(shù)推算車輪轉(zhuǎn)速，從而獲得車速類型霍爾傳感器編碼盤光電編碼器10霍爾傳感器霍爾效應(yīng)：當(dāng)電流通過(guò)金屬箔片時(shí)，若在垂直于電流的方向施加磁場(chǎng)，則金屬箔片兩側(cè)面會(huì)出現(xiàn)橫向電位差。接口：安裝在車輪上的永磁鐵經(jīng)過(guò)霍爾元件集成的開(kāi)關(guān)，觸發(fā)脈沖。使用兩個(gè)開(kāi)關(guān)可判斷車輪轉(zhuǎn)向。11編碼盤原理：在碼盤兩邊分別安裝光源及光電元件。當(dāng)碼盤隨被測(cè)物體的工作軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)縫隙，光電元件所獲得的光強(qiáng)就發(fā)生一次明暗轉(zhuǎn)換，光電轉(zhuǎn)換電路就產(chǎn)生一定幅值和功率的電脈沖輸出信號(hào)。12光電編碼器原理由對(duì)射式或反射式光電開(kāi)關(guān)和邊緣刻有一圈方孔的旋轉(zhuǎn)編碼盤組成輸出脈沖頻率與轉(zhuǎn)速成正比在編碼盤上刻有數(shù)量相等但位置交錯(cuò)的兩圈方孔，用兩個(gè)光電開(kāi)關(guān)輸出兩個(gè)相位相差90°的脈沖，通過(guò)判斷脈沖的相位可以判斷電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向。接口需外接倍頻電路或鑒相器等進(jìn)行計(jì)數(shù)和判別轉(zhuǎn)向13驅(qū)動(dòng)電機(jī)原理電機(jī)結(jié)構(gòu)14驅(qū)動(dòng)電機(jī)原理電機(jī)方程15驅(qū)動(dòng)電機(jī)原理驅(qū)動(dòng)接口16驅(qū)動(dòng)電機(jī)原理PWM（脈寬調(diào)制，PulseWidthModulation）17速度控制速度控制原理18速度控制PID控制原理19速度控制PID參數(shù)調(diào)整（

Ziegler-Nichols方法

）系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)典型階躍響應(yīng)：實(shí)際速度vs指定速度20超調(diào)：Mp峰值時(shí)間:tp滯后時(shí)間:td上升時(shí)間:tr調(diào)節(jié)時(shí)間:tsPID控制器參數(shù)整定上升時(shí)間超調(diào)調(diào)節(jié)時(shí)間靜態(tài)誤差Kp減小增加變化不大減小Ki減小增加增加消除Kd變化不大減小減小變化不大21注意：1.實(shí)際應(yīng)用中，PID控制器參數(shù)的設(shè)定還需要考慮電機(jī)-車輪轉(zhuǎn)速變換、

PWM值與電機(jī)空載轉(zhuǎn)速等多方面因素！經(jīng)驗(yàn)：從比例控制開(kāi)始，調(diào)節(jié)性能到極限后加入小積分環(huán)節(jié)繼續(xù)調(diào)整。經(jīng)驗(yàn)：使用微分控制時(shí)應(yīng)加入濾波環(huán)節(jié)。22舵機(jī)與轉(zhuǎn)向控制伺服電機(jī)原理舵機(jī)自帶閉環(huán)控制，只需提供PWM值