一項基于光電管路徑識別的智能車(chē)系統設計

　　2 軟件設計

　　本系統的控制方案是根據路徑識別模塊和車(chē)速檢測模塊所獲得的當前路徑和車(chē)速信息，控制舵機和直流驅動(dòng)電機動(dòng)作，從而調整智能車(chē)的行駛方向和速度。

　　圖7為系統程序流程圖。

　　智能模型車(chē)的路徑搜索算法（LineSearchingAlgorithm）是智能車(chē)設計中的關(guān)鍵部分。本系統路徑搜索算法采用簡(jiǎn)單的switch語(yǔ)句，根據檢測到黑線(xiàn)的光電管的位置判斷舵機的偏轉角度，同時(shí)給出相應的速度控制信號。

　　其程序流程圖如圖8所示。

　　3 實(shí)驗驗證

　　智能車(chē)路徑識別的關(guān)鍵在于快速地判斷彎道并快速、準確地響應。智能車(chē)行進(jìn)過(guò)程中，從長(cháng)直道進(jìn)入連續彎道時(shí)，由于曲率變化很小，此時(shí)轉速的設定值較大，加之舵機響應時(shí)間的限制，智能車(chē)極易脫離軌跡。采用加長(cháng)轉臂的舵機及合理的路徑搜索算法，可以增強智能車(chē)對軌跡的跟隨性能。圖9所示為智能車(chē)尋跡連續彎道試驗效果圖。其中，粗線(xiàn)為所尋跡的黑線(xiàn)，細線(xiàn)為智能車(chē)實(shí)際運行軌跡。

　　4 結語(yǔ)

　　本文設計了一個(gè)智能車(chē)控制系統，實(shí)現了快速自動(dòng)尋跡功能。在硬件上，該系統采用MC9S12DG128B單片機為控制核心，協(xié)調電源模塊、路徑識別模塊、車(chē)速檢測模塊、舵機控制模塊及直流驅動(dòng)電機控制模塊的工作；在控制算法上，采用路徑搜索算法和類(lèi)PI控制算法實(shí)現對智能車(chē)的舵機轉角和電機轉速的控制。此外，系統還完成了對加長(cháng)轉臂舵機的控制，實(shí)現了轉向伺服電機與車(chē)速的配合控制。實(shí)驗結果表明，該智能車(chē)系統響應快，動(dòng)態(tài)性能良好，整體控制性能良好。