授人以渔，24电赛H题完赛资料开源，思想开源-(3)控制思想讲解

2024-09-10

例程开源链接：https://pan.baidu.com/s/1PpacwWdcqvmT4xJEspaojw?pwd=6edb 提取码：6edb

初始设定与启动

首先，我们启动小车并观察其运行情况。小车通过测量左右轮的路程差来进行方向调节。一旦找到寻迹的黑色线，即开始寻迹操作。我们使用了5个寻迹感应管来实现精确的寻迹功能。

寻迹过程

在第一圈中，我们可以看到小车迅速定位并开始寻迹。每一圈结束后，小车进行角度调整，通过调整左右轮的路程差来实现方向调节。寻迹过程中，小车沿着预设的角度前行，一旦再次检测到黑色线，即刻重新开始寻迹操作。

控制策略概述

总体而言，我们的控制策略相对简单明了：在空白区域通过左右轮的路程差进行实时方向调节，并在寻迹模块检测到线时立即切换到寻迹模式。在达到ABCD点后，我们先进行方向调整，将车辆转向设定方向，然后执行路程差控制。

其中路程差进行方向调节实现代码如下：

void task0(void)
{
                                        IR_Check();                                        if(FLAG_ONir==1&&timecount>=300)   //有传感器了，声光提示，停下
                                  {
                                                        StartFlag=0;
                                                        setspeedr=0;setspeedl=0; // 停车
                                                        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);                                                        }                                        }                                
}

车辆转角实现代码如下：（以下代码为左轮速不动，右轮转动调角度）

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)            //标志位检测执行 10ms 实时速度显示
                          {
                                        Encode_Speed();Flag_Encode=0;                                }
         }while(targetangl+picha< RealAngl||RealAngl+picha< targetangl)        ;        
}

此外，左右轮速度的控制也至关重要。我们采用闭环电机速度控制，确保在寻迹过程中左右轮速度能够精确控制，以提高运动稳定性和直线行驶效果。

PID速度闭环实现代码如下：（以下代码为左轮速度闭环控制代码。）

void L_Pid_Ctrl(unsigned int Target,unsigned int Real)      //PID速度控制函数
{
        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)   //计算积分项
                                        {
                                                        SumError=1600;
                                                        SumError=SumError/L_Ki;
                       } // 输出到最大值后，不再累计偏差，抗积分饱各
         else SumError +=Error;        
    dError=Error-LastError; //微分项，偏差的变化
    LastError=Error; //记录本次偏差，用于下次计算
                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);          
}

调试过程中的挑战

在实际调试过程中，我们遇到了几个挑战。首先是PID参数调节，这直接影响到小车的稳定性和精确性。其次是寻迹过程中的速度调整和转向角度的精确控制，这些都需要仔细调整以保证最佳性能。

综上所述，项目中涉及到多个参数，它们的合理调整直接影响小车的最终运行效果。我设定的是跑6圈，但实际上小车可以持续运行更多圈数，每一轮的积累反而会减小误差，从而提高稳定性和准确性。

软硬件视频讲解：

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