24電賽H題完賽資料開源，思想開源-(3)控制思想講解

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初始設(shè)定與啟動(dòng)

首先，我們啟動(dòng)小車并觀察其運(yùn)行情況。小車通過測(cè)量左右輪的路程差來進(jìn)行方向調(diào)節(jié)。一旦找到尋跡的黑色線，即開始尋跡操作。我們使用了5個(gè)尋跡感應(yīng)管來實(shí)現(xiàn)精確的尋跡功能。

尋跡過程

在第一圈中，我們可以看到小車迅速定位并開始尋跡。每一圈結(jié)束后，小車進(jìn)行角度調(diào)整，通過調(diào)整左右輪的路程差來實(shí)現(xiàn)方向調(diào)節(jié)。尋跡過程中，小車沿著預(yù)設(shè)的角度前行，一旦再次檢測(cè)到黑色線，即刻重新開始尋跡操作。

控制策略概述

總體而言，我們的控制策略相對(duì)簡(jiǎn)單明了：在空白區(qū)域通過左右輪的路程差進(jìn)行實(shí)時(shí)方向調(diào)節(jié)，并在尋跡模塊檢測(cè)到線時(shí)立即切換到尋跡模式。在達(dá)到ABCD點(diǎn)后，我們先進(jìn)行方向調(diào)整，將車輛轉(zhuǎn)向設(shè)定方向，然后執(zhí)行路程差控制。

其中路程差進(jìn)行方向調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)代碼如下：

void task0(void){                                        IR_Check();                                        if(FLAG_ONir==1&&timecount>=300)   //有傳感器了，聲光提示，停下                                  {                                                        StartFlag=0;                                                        setspeedr=0;setspeedl=0; // 停車                                                        R_Pid_Ctrl(0,SPEED_RIGHT);                                                        L_Pid_Ctrl(0,SPEED_LEFT);                                                  beeponflag=1;                                        }                                        else                                        {                                                  setrightroad=5000;                                                        setleftroad=5000;                                                  if(Flag_PID>=1)                                                        {                                                                if(rightroad>leftroad+10)                                                                {Flag_PID=0;        Car_turnright(80,40);}                                                                else if(leftroad>rightroad+10)                                                                {Flag_PID=0;        Car_turnright(40,80);}                                                                else                                                                {Flag_PID=0;        Car_turnright(80,80);}
                                                                R_Pid_Ctrl(setspeedr,SPEED_RIGHT);                                                                L_Pid_Ctrl(setspeedl,SPEED_LEFT);                                                        }                                        }                                }

車輛轉(zhuǎn)角實(shí)現(xiàn)代碼如下：（以下代碼為左輪速不動(dòng)，右輪轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)角度）

void ToangleR(unsigned int targetangl, unsigned int picha){        do        {                         if(Flag_PID>=1)                                        {                                                                Flag_PID=0;                                                                R_Pid_Ctrl(15,SPEED_RIGHT);                                        }                                if(Flag_Encode == 1)            //標(biāo)志位檢測(cè)執(zhí)行 10ms 實(shí)時(shí)速度顯示                          {                                        Encode_Speed();Flag_Encode=0;                                }         }while(targetangl+picha<RealAngl||RealAngl+picha<targetangl)        ;        }

此外，左右輪速度的控制也至關(guān)重要。我們采用閉環(huán)電機(jī)速度控制，確保在尋跡過程中左右輪速度能夠精確控制，以提高運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和直線行駛效果。

PID速度閉環(huán)實(shí)現(xiàn)代碼如下：（以下代碼為左輪速度閉環(huán)控制代碼。）

void L_Pid_Ctrl(unsigned int Target,unsigned int Real)      //PID速度控制函數(shù){        int Error=0; //本次差值，上次差值  float j=0.0,i;              if(Target==0)         {                        LastError=0;                        dError=0;                        SumError=0;                  outpwml=0;                  ATIM_SetCompare2B(outpwml);                  return;         }   Error =(Target-Real);   //本次偏差         if(SumError*L_Ki>1600)   //計(jì)算積分項(xiàng)                                        {                                                        SumError=1600;                                                        SumError=SumError/L_Ki;                       } // 輸出到最大值后，不再累計(jì)偏差，抗積分飽各         else SumError +=Error;            dError=Error-LastError; //微分項(xiàng)，偏差的變化    LastError=Error; //記錄本次偏差，用于下次計(jì)算                i=L_Kp;                j=Errori;                i=L_Ki;*                j=j+SumError*i;                i=L_Kd;                j=j+dError*i;                if(j>1600)outpwml=1600+1;                else if(j<1)outpwml=1;                else outpwml=j;                   ATIM_SetCompare2B(outpwml);          }

調(diào)試過程中的挑戰(zhàn)

在實(shí)際調(diào)試過程中，我們遇到了幾個(gè)挑戰(zhàn)。首先是PID參數(shù)調(diào)節(jié)，這直接影響到小車的穩(wěn)定性和精確性。其次是尋跡過程中的速度調(diào)整和轉(zhuǎn)向角度的精確控制，這些都需要仔細(xì)調(diào)整以保證最佳性能。

綜上所述，項(xiàng)目中涉及到多個(gè)參數(shù)，它們的合理調(diào)整直接影響小車的最終運(yùn)行效果。我設(shè)定的是跑6圈，但實(shí)際上小車可以持續(xù)運(yùn)行更多圈數(shù)，每一輪的積累反而會(huì)減小誤差，從而提高穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

例程開源鏈接

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1PpacwWdcqvmT4xJEspaojw?pwd=6edb
提取碼：6edb

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