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初始設(shè)定與啟動
首先，我們啟動小車并觀察其運(yùn)行情況。小車通過測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簡單明了：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，右輪轉(zhuǎn)動調(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減小誤差，從而提高穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
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