基于智能車(chē)非勻速行駛記憶算法的研究和實(shí)現

        3.1、初圈的控制和記憶：

　　智能車(chē)在行使第一圈時(shí)的主要目的就是記憶賽道信息特征，并進(jìn)行一定的處理。按常規方法小車(chē)需要勻速行駛，以便在固定的時(shí)間間隔或固定的路程間隔記憶相關(guān)的道路信息。本文在算法上進(jìn)行了改進(jìn)，第一圈行使時(shí)按照模糊控制算法計算相應的速度和方向。在角度的控制上，由于前輪左右轉向力臂不同，導致左右轉角控制不一致，同時(shí)對于特定情況下PID有著(zhù)響應滯后的缺點(diǎn)，減低了系統的響應度和靈敏度，因此本文取消了傳統意義上的PID控制算法，而采用更為準確的模糊控制和遺傳算法。根據光電傳感器的個(gè)數來(lái)確定其量化的等級，再根據所要求的精度進(jìn)行細化。在不同賽道由于摩擦系數不同，轉角需要微調，在調試確定轉角時(shí)，除了根據當前引導線(xiàn)的偏移外還需要根據當前車(chē)的運動(dòng)趨勢來(lái)綜合考慮，從而得到轉角的經(jīng)驗值。當小車(chē)實(shí)際運行時(shí)，按照測試得到的傳感器偏移量，再通過(guò)查表就可獲得對應的角度偏移值。小車(chē)的速度也是按照傳感器偏移情況和當前小車(chē)的速度計算而得。

　　數據記憶時(shí)，采用了12個(gè)磁鋼的霍爾傳感器，車(chē)輪轉一圈得到12個(gè)計數，即使在速度很快的情況下響應時(shí)間也是us級的，精度足夠滿(mǎn)足要求。

　　在非勻速的條件下，本文采用了新的數據存儲格式。首先對當前的狀態(tài)進(jìn)行彎直的判斷，根據迷糊控制得到的舵機的轉角值c_ang，判斷得到當前車(chē)的彎直情況。同時(shí)由于車(chē)是非勻速行駛的，而第二圈所行駛的時(shí)間間隔和路程間隔也并不一定和第一圈完全相同，因此本文只判斷彎直情況，在彎道時(shí)，記憶每一個(gè)測試點(diǎn)的轉角值，而直道時(shí)，既沒(méi)必要存儲轉角，又可節省大量存儲空間，因此對于直道時(shí)只記憶直道的起點(diǎn)和終點(diǎn)路程，而該路程是小車(chē)相對于起始點(diǎn)的絕對路程，也即霍爾傳感器檢測到的磁鋼的個(gè)數ect_cnt。其數據格式用如下表1所示語(yǔ)法來(lái)描述，其中0x7f是分隔符，因為轉角值不可能出現0x7f的值。

　　表1 道路信息數據格式　　

　　系統按照前一狀態(tài)和當前狀態(tài)的不同情況分別進(jìn)行數據存儲，其算法如下：當前一狀態(tài)是彎道，現狀態(tài)是直道時(shí)，即彎直態(tài)，則寫(xiě)入0x7f，ect_cnt，其中ect_cnt是當前的路徑計數;當直直態(tài)時(shí)，不存儲;當直彎時(shí)，寫(xiě)入當前的ect_cnt，0x7f，當前的c_ang;當彎彎時(shí)，寫(xiě)入c_ang。系統初始化時(shí)為彎道，則開(kāi)始行駛后，進(jìn)入起跑線(xiàn)，此時(shí)檢測到是直道，進(jìn)入彎直狀態(tài)，寫(xiě)入0x47和當前的ect_cnt，這就是道路的起始存儲數據。

　　3.2、數據的分析及處理：

　　第二圈行駛時(shí)對存儲數據進(jìn)行分析處理。首先，第二圈是采用不同彎直判斷條件，考慮到車(chē)在直道上可能發(fā)生的抖動(dòng)以及在過(guò)S彎時(shí)會(huì )將短暫平緩的彎道檢測為直道，第二圈彎直判斷的條件必須比第一圈嚴格。數據的處理過(guò)程，是放在直彎，和彎直的兩種狀態(tài)下執行。

　　第二圈過(guò)起跑線(xiàn)時(shí)，系統配置成進(jìn)入彎直狀態(tài)，此時(shí)應該根據第一圈記錄的數據算出直道的長(cháng)度，這樣車(chē)在直線(xiàn)上就可以以很高的速度行使，并且能夠提前減速，安全進(jìn)彎，達到很好的控制效果。根據不同的長(cháng)度的直道，應該采用不同的路程來(lái)進(jìn)行提前減速，可以采用路程比例的方式，也可以采用分段細化的方式。當分析數據發(fā)現c_ang個(gè)數小于某一值時(shí)，認為該角度是因為車(chē)在直線(xiàn)上非正常的晃動(dòng)所造成的，將其過(guò)濾。