基于激光傳感器的自主尋徑智能車設(shè)計
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5 電機驅(qū)動模塊及控制策略
車速的控制是智能車穩(wěn)定運行的關(guān)鍵因素，智能車采用RS380-ST型直流驅(qū)動電機，對電機轉(zhuǎn)速控制選用英飛凌公司的BTS7960B驅(qū)動芯片，通過改變輸入芯片的PWM波的占空比控制驅(qū)動芯片對電機的供電電壓，進而控制電機的轉(zhuǎn)速。在設(shè)計過程中采用兩片BTS7960B并聯(lián)驅(qū)動，減小導(dǎo)通電阻，分流，減小芯片的發(fā)熱，提高驅(qū)動能力，驅(qū)動電路如圖5所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/159931.htm
反饋控制是基于偏差的控制，PID控制是將偏差的比例、積分、微分通過線性組合構(gòu)成控制量。偏差一旦形成，比例環(huán)節(jié)立即產(chǎn)生控制作用以減小偏差；積分環(huán)節(jié)主要用來消除靜差，提高系統(tǒng)的無差度；微分環(huán)節(jié)能反應(yīng)偏差的變化趨勢，并能在偏差值變得太大之前，引入一個有效早期信號，加快系統(tǒng)的動作速度一減少調(diào)節(jié)時間。
智能車系統(tǒng)根據(jù)激光傳感陣列檢測的賽道信息由速度判決器輸出速度期望值，然后由期望值和速度反饋值(編碼器檢測獲得)運算得到速度偏差，作為控制器的輸入量，構(gòu)建增量式PID控制器對小車的速度進行閉環(huán)控制，調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成如圖6所示，速度判決器根據(jù)舵機控制量的大小調(diào)整速度期望值，直道上提高期望值，轉(zhuǎn)彎時適當(dāng)減小期望值，避免沖出賽道，保證智能車運行的穩(wěn)定性。
6 結(jié)語
設(shè)計的自主尋徑智能模型車系統(tǒng)以MC9S12XS128為核心控制器，電源分別對各個模塊單獨供電，避免了各模塊供電系統(tǒng)的干擾；路徑識別模塊采用激光傳感陣列檢測賽道信息，得到智能車與路徑的橫向偏差de，通過比例控制算法控制舵機轉(zhuǎn)向；驅(qū)動電機采用兩片BTS7960B并聯(lián)驅(qū)動，提高了驅(qū)動能力，并對直流驅(qū)動電機進行增量式PID閉環(huán)調(diào)節(jié)控制，實現(xiàn)了智能模型車快速穩(wěn)定地自主尋徑行駛。
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