基于瑞薩單片機(jī)自動(dòng)尋跡智能車的設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2013-04-24 來源：網(wǎng)絡(luò)

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2．4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊
電機(jī)驅(qū)動(dòng)板為一個(gè)由分立元件制作的可逆雙極型橋式驅(qū)動(dòng)器，其功率元件由4支n溝道功率MOSFET管組成，大幅提高了電動(dòng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。該驅(qū)動(dòng)器主要由以下部分組成：PWM信號(hào)輸入接口、邏輯換向電路、死區(qū)控制電路、電源電路、上橋臂功率MOSFET管柵極驅(qū)動(dòng)電壓泵升電路、功率MOSFET管柵極驅(qū)動(dòng)電路、橋式功率驅(qū)動(dòng)電路、緩沖保護(hù)電路等。通過設(shè)置HS／3048F輸出的PWM波的盼占空比可以實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)。當(dāng)輸出的占空比為50％時(shí)，電機(jī)不轉(zhuǎn)，當(dāng)占空比>50％時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)；50％則反轉(zhuǎn)。
2．5 測(cè)速模塊
為提高檢測(cè)精度，本模塊最后確定為使用精度較高的光電編碼器。光電編碼器使用5 V電源，輸出方波信號(hào)，具有質(zhì)量輕、可靠性高、安裝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

3 算法及軟件設(shè)計(jì)
3．1 方向控制算法
智能車方向的控制采用對(duì)預(yù)定軌道的閉環(huán)控制，即輸出方向和測(cè)得的白線位置成分段比例關(guān)系。舵機(jī)的轉(zhuǎn)角公式為
θ=arctan(e／b) (1)
式(1)中，θ為舵機(jī)的轉(zhuǎn)角；e為偏移量；b為前軸到傳感器間距。
通過實(shí)驗(yàn)可得舵機(jī)的轉(zhuǎn)角與PWM脈寬呈線性關(guān)系，轉(zhuǎn)向公式為
PWM=θ×K+M (2)
式中，K為比例系數(shù)；M對(duì)應(yīng)于舵機(jī)位沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)的PWM控制脈寬。實(shí)驗(yàn)證明，在一定范圍調(diào)節(jié)K，可以起到良好的控制效果。
智能車檢測(cè)到的路面情況有16種狀態(tài)，其中每種狀態(tài)都有一個(gè)舵機(jī)轉(zhuǎn)角與之對(duì)應(yīng)。這樣就可以在程序中創(chuàng)建出每種傳感器狀態(tài)中對(duì)應(yīng)的白線偏差e與舵機(jī)轉(zhuǎn)角θ之間的關(guān)系，如表1所示。

本文引用地址：http://2s4d.com/article/170526.htm