基于电磁智能循迹的飞思卡尔赛车的研制

项目成员：潘涛 杨沫涵 程磊指导老师：宋俊杰

基于电磁智能寻迹的飞思卡尔赛车的研制

磁场传感

主控模块

舵机驱动

电源模块

电机控制系统模块系统模块

目录

1

2

3

4

舵机的安装

电机 PID整定

程序算法的设计

电磁信号采集

5 电源模块的管理

电磁信号的采集

现有缺点1 、两个传感器对电磁信号的分辨率不够2 、检测电磁信号的电路适应能力小

改进方法1 、增加传感器数量以及传感器间的距离，采用一字型布局2 、机械结构的改进——降低传感器的位置，增加稳定性3 、检测电磁信号电路设计问题积极请教老师意见

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舵机的安装

增长力臂

机械结构稳定

适当提高电压

缩短舵机响应时间

采取竖直安装方式

增强舵机的灵敏性

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电机的 PID 整定

KpKp———— 控制器的比例系数控制器的比例系数

TiTi———— 控制器的积分时间，也称积分系数控制器的积分时间，也称积分系数

TdTd———— 控制器的微分时间，也称微分系数控制器的微分时间，也称微分系数

模拟 PID 控制器

的控制规律

电机的 PID 整定

PID

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程序算法的设计

赛道中 心线

距离不 小于 60cm

赛道宽度

不小于45

cm

赛道

宽度

不小

于45c

m

赛道中 心线

距离不 小于 60cm

小S

弯虚线赛 道

工字型传感器布局：有约 40cm 前瞻，采用实时跟线的思想，舵机的偏角值是信号强度的函数。

1 、调节参数以适应不同赛道模式： 根据所能采集到的信号值的变化不同，可以单独分离出大 S 弯，十字弯模式。

2 、信号采集放在中断，与距离成正比，每 3mm 检测一回赛道信息。

舵机的控制也放在中断， 5mm 控制一次打角

方案一

在调试中多注意细节，达到预想效果。

程序算法的设计

赛道中 心线

距离不 小于 60cm

赛道宽度

不小于45

cm

赛道

宽度

不小

于45c

m

赛道中 心线

距离不 小于 60cm

小S

弯虚线赛 道

方案二

采用双排的传感器，间距暂定为 6cm ，距离根据调试确定值。

1 调节接收电磁信号阈值，避免受到相邻磁场的影响。

2 充分利用双排检测信号的优势，区分出不同赛道模式。

利用试验及模型构建的方法区分出大 S 弯， 135 度弯，以及小 s 弯，十字弯。以便给出舵机单位控制的偏量值及速度值

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电源模块的管理

1 舵机和后轮驱动电机都采用 7.2V供电

2 主控芯片和测速模块采用 5V 供电

3 选用 LM2940 为单片机单独供电

4 选用 LM2576-5对传感器模块供电

设计电路时考虑车模总功耗

注意细节：为智能车增加电路自检测指示灯及程

序调试键盘 大胆尝试，

注意总结

多向上一届请教，努力解决遗留问题 精诚合作采用无线模块：

返回智能车运行状态进行理论分析

继续探索的几点想法

Big idea

起止日期 主要研究内容 预期结果

2012 年 11 月 23 日—2012 年 12 月 5 日

查阅资料，借鉴以往经验，进行系统整体模块设计，探讨其可行性，听取指导老师意见，对设计进行调整和修改。

对赛车整体设计思路有一个具体的方案。

2012 年 12 月 6 日—2013 年 1 月 5 日

根据整体模块的设计，选购核心电子元件，以及常用电子芯片，搭建一个基本的实验平台，以备后期实验调试。

一个赛车的平台

2013 年 1 月 6 日—2013年 4 月 20 日

进行赛车硬件的设计与机械结构设计。对各模块分别进行实验，进行数据处理与分析。

设计制造出一个完整的赛车。

2013 年 4 月 21 日—2013 年 7 月 20 日

熟悉软件平台，进行赛车程序设计。 设计出一整套程序

2013 年 7 月 21 日—2013 年 9 月 20 日 进行赛车整体调试。 使赛车适应各种路况

2013 年 9 月 21 日—2013 年 10 月 20 日

填写结题表，撰写解题论文和报告。 论文与技术报告各一份

研究进度及具体时间安排

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项目成员：潘涛 杨沫涵 程磊指导老师：宋俊杰