自循跡移動(dòng)靶車(chē)控制系統設計

2．2 系統軟件設計
當系統收到校驗正確的移動(dòng)命令后靶車(chē)進(jìn)入循跡模式，在移動(dòng)中根據經(jīng)過(guò)的輔助停位橫條判斷是否到達目標位置，最終停位在目標點(diǎn)上。在移動(dòng)過(guò)程中，靶車(chē)在任意時(shí)刻都要知道自己處在什么位置并決定下一步該如何動(dòng)作。
為了能夠實(shí)時(shí)、可靠的檢測路徑信息，保證靶車(chē)及時(shí)作出響應，整個(gè)循跡控制過(guò)程在中斷中完成。系統的軟件流程如圖4所示。

為了得到穩定的控制效果，電機控制采用數字增量式PID控制算法。圖像處理后得出的靶車(chē)位置偏差經(jīng)比例、積分、微分運算后，根據結果調節左、右電機的轉速，使靶車(chē)對當前路徑作出快速、準確的反應。增量式PID控制算法如式(1)，其中，Kp、Ki、Kd分別為控制器的比例系數、積分系數和微分系數。

靶車(chē)的偏移誤差增量△U只與本次移動(dòng)偏差ek、上次移動(dòng)偏差ek-1、上上次移動(dòng)偏差ek-2有關(guān)。在一般情況下，會(huì )在一個(gè)相對較小的范圍內波動(dòng)最后達到平滑控制?？紤]到控制量有可能溢出或小于零，因此對輸出增量設定了上限值Ui_max和下限值Ui_min。
由于靶車(chē)沒(méi)有固定的數學(xué)模型，采用工程整定法確定PID控制器的參數。方法是根據經(jīng)驗先將PID參數設定在某些數值上，然后觀(guān)察系統響應情況，再根據具體效果調節相應參數比例度，直到找到合適的控制參數。

3 結論
本文主要闡述自循跡移動(dòng)靶車(chē)的檢測系統、控制決策系統和動(dòng)力系統三大功能模塊的設計方案與實(shí)現方法。由于路徑鋪設方便、費用低、實(shí)時(shí)性強，并具有靈活的機動(dòng)特性，所以自循跡移動(dòng)靶車(chē)將是進(jìn)行常規及特種射擊訓練必備的現代射擊設備，適合公安、武警以及一些特殊訓練場(chǎng)所應用。