利用電磁導(dǎo)航的AGV設(shè)計(jì)
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1．3 無(wú)線傳輸模塊
本設(shè)計(jì)采用DTD462無(wú)線傳輸模塊，西安達(dá)泰公司生產(chǎn)的DTD462無(wú)線傳輸模塊，廣泛地運(yùn)用于無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域。它能提供高穩(wěn)定，高可靠，低成本的數(shù)據(jù)傳輸，還提供了豐富的外圍接口，并具有安裝維護(hù)方便，繞射能力強(qiáng)，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)靈活，范圍覆蓋寬等特點(diǎn)。采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送，滿足客戶對(duì)于數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性，準(zhǔn)確性的要求。此類無(wú)線傳輸方式有高可靠性、體積小、重量輕，傳輸距離30～300 m等特點(diǎn)。系統(tǒng)攝像頭采集到的視頻信息通過(guò)DTD462嵌入式無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式，傳輸?shù)浇邮斩嗽谏衔粰C(jī)軟件中顯示監(jiān)視圖像。
1．4 電機(jī)控制模塊
在電機(jī)控制模塊的設(shè)計(jì)中，使用IRFZ44N和IRF9540N搭建了H橋電路，能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。用光耦對(duì)單片機(jī)的輸出調(diào)制信號(hào)進(jìn)行隔離輸出，能有效地消除電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)單片機(jī)的工作干擾。電機(jī)的控制模塊電路如圖2所示。調(diào)試過(guò)程：當(dāng)PWM2的輸出為高電平，PWM1為低電平時(shí)，U5輸出低電平，U6輸出高電平；U1的d，s導(dǎo)通，d接地，U2的d端接地，而U3的d，s截止，U4的d，s導(dǎo)通，輸出高電平，因此電機(jī)正轉(zhuǎn)；反之，若PWM2的輸出為低電平，PWM1為高電平時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。小車的轉(zhuǎn)向和攝像頭的轉(zhuǎn)動(dòng)是用2個(gè)舵機(jī)來(lái)分別驅(qū)動(dòng)的。通過(guò)編程用軟件輸出標(biāo)準(zhǔn)PWM信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)舵機(jī)，一般PWM控制信號(hào)的周期為20 ms。當(dāng)給舵機(jī)輸入脈寬為0．5 ms，即占空比為0．5／20=2．5％的調(diào)制波時(shí)，舵機(jī)右轉(zhuǎn)90°；當(dāng)給舵機(jī)輸入脈寬為1．5 ms，即占空比為1．5／20=7．5％的調(diào)制波時(shí)，舵機(jī)靜止不動(dòng)；當(dāng)給舵機(jī)輸入脈寬為2．5 ms，即占空比為
2．5／20=12．5％的調(diào)制波時(shí)，舵機(jī)左轉(zhuǎn)90°。可以推導(dǎo)出舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度與脈沖寬度的關(guān)系計(jì)算公式為：
t=1．5±θ／90° (3)
式中：t為正脈沖寬度(單位：ms)；θ為轉(zhuǎn)動(dòng)角度。注意當(dāng)左轉(zhuǎn)時(shí)取加法計(jì)算，右轉(zhuǎn)時(shí)取減法計(jì)算結(jié)果。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/160297.htm
2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
2．1 控制算法
該設(shè)計(jì)重點(diǎn)是研究以下的控制算法，即平均值濾波算法，位置加權(quán)和PID算法。
平均值算法是對(duì)電感獲取的信號(hào)進(jìn)行放大檢波之后，累加多次，在取平均值，可以有效去掉干擾的影響。
式中：get_ad[i]表示第i次取得的ad值；n表示取ad的次數(shù)位置加權(quán)就是對(duì)電磁傳感器的ad平均值進(jìn)行位置加權(quán)，獲得小車的位置。小車的位置在[10，110]范圍內(nèi)變化，具體計(jì)算如式(5)所示：
position=(110*ad_result[0]+10*ad_result[1])／(ad_result[0]+ad_result[1]) (5)
式中：ad_result[0]表示其中一路輸入信號(hào)的平均值；ad_result[1]表示另一路輸入信號(hào)的平均值；position即加權(quán)后的位置值。
PID算法是根據(jù)position算出某一時(shí)刻的位置偏差，再對(duì)偏差進(jìn)行PID的運(yùn)算，從而得到舵機(jī)的轉(zhuǎn)角。
duoji=1155+KP*error[1]+KI*(error[1]+error[0])+KD*(error[1]-erroe[0]) (6)
式中：error[1]是此時(shí)刻的偏差；error[0]是上一時(shí)刻的偏差；KP，KI，KD分別是比例系數(shù)、積分系數(shù)和微分系數(shù)。
評(píng)論