转向掌握的条件是偏差的得到, 对付偏差的获取也是有讲究的,就今年的电磁直立车而言,其传感器为电感, 很多人都在纠结电感个数,有用四个、五个、六个乃至七八个的,实在我认为对付没有直角元素的赛道,两个或三个电感就以足够。这一点也在实际操作中得到了验证,比如这一届全国第三的湖北工程用的便是两个电感,全国第八的东北电力大学和全国第一的中南大学用的是三个电感。 因此不要盲目追求电感的个数, 不仅算法累赘还会造成机器上的包袱。
在我和车友互换的过程中,关于对小车的转向掌握我认为有些人是走进误区了——从四轮到两轮,总有车友希望借助传感器的输入量解算出小车此时在赛道中的位置,然后再对小车进行转向掌握;还有车友将赛道各个元素的传感器信息记录下来,分段对赛道元素进行处理,末了拟合成一个完全的赛道。实在我认为这些是没必要的,这也是我和其他很多车友互换的结果。 由于位置解算的难度比较大,每每结算效果很不理想从而造成误判,当然,并不是说这个方法一定就不可行,中南大学的车友就以为这是个好方法,他认为就算解算存在偏差,但只要趋势是对的就没多大问题, 因此这种方法也是可以考试测验的,但实际效果怎么样还是须要自己的考试测验和验证。而对付而赛道元素的拟合的方法我认为其适应性太差,赛道元素变革或者旗子暗记源的变革都将使其掌握效果变得十分不理想。在我看来只要你的偏差输入是可靠的,就能作为可靠的转向掌握的输入量。
得到可靠的偏差后,实现转向掌握的方法就相对说来灵巧多变了。从最基本的 P、 D 调节到和速率干系的动态 P、 D 掌握或者分段 P、 D 掌握或更高等的模糊掌握。 最基本也是最大略的的转向掌握便是在某一特定速率下调得一组 P、 D 参数,使其能够知足转向哀求,但是其缺陷便是适应性较差,也便是鲁棒性不好,表现为速率快了转向打角不及时,速率慢了打角过早随意马虎内切,乃至不能完成基本的转向哀求。 和速率干系的动态 P、 D 掌握便是利用函数关系式将转向参数与速率关联起来,这样就能有较好的掌握效果,但也不是最空想的。而分段 P、 D 掌握便是通过判断速率在什么样的速率区间,然后给定特定的 P、 D 参数,如今年的全国第三湖北工程采取的便是这种掌握思想。而模糊掌握,或与模糊掌握附近的专家掌握方法一样平常说来是比较空想的掌握方法了,这种掌握方法鲁棒性强,具有很好的掌握效果。如去年(第十届)的全国第一重庆大学不慢队用的便是模糊的转向掌握方法。今年中南用的也是类似的方法。
今年我们组的转向掌握室利用了一个大略的数学关系式即将转向参数与速率作了大略的关联,虽然有一定的效果,但并不理想,由于小车的实际速率变革较大时,转向掌握就会不稳定。对付转向掌握的建议,中南车友给我的建议是如果想往更高的水平冲击,可以考试测验利用模糊掌握去实现对小车转向的掌握。这个更高的水平就今年(第十一届)的电磁直立小车而言守旧估计是 2.6+m/s 的速率吧。就 2.6 以下的速率说来,只要机器不拖后腿,转向掌握与速率稍作关联该当是能知足的。由于湖北工程利用分段 P、 D 掌握在决赛跑出了 2.68m/s的好成绩。当然这也和他们合理的机器分不开,这也是他们组车友常常和我强调的。
转向掌握参考代码(双电感差比和):
而对付三个电感的算法(双电感差比和的改良版),只需做轻微的改动即可:
转向变量的赋值:
转向掌握的基本思想说到这差不多就结束了,不过值得把稳的是,转向环的掌握中速率快了大概会涌现“跳轮”的情形,也便是一侧轮胎抬起,导致这个的缘故原由有多种,如小车重心过高,转向掌握本身不平滑等,如果涌现“跳轮”,跳起一侧的轮胎会由于悬空而失落速疯转,这样的话对付小车的掌握是极其不利的,由于如果不做处理,编码器采集到疯转的小轮脉冲后对小车实际速率失落去了判断,因此我们须要对“跳轮”的征象做出处理, 使小车测的速率与实际速率只管即便吻合, 以降落系统的不稳定性。
如何处理“跳轮” 呢?一样平常方法有如下几种:
1.对脉冲最高输入做出限定,如一旦编码器测得超过 3m/s 或以上的脉冲即限定它为某一最大的数值。
2.对脉冲的变革率做出限定,实在通过对小车加速度的大致打算我们可以推出每个测速周期内脉冲的最大变革范围,一旦超过这个范围我们即可做出限定。
3.通过未抬起车轮打算抬起车轮的实际速率,如何打算呢?正如中南大学的设计报告里提到的,通过同心圆的事理即可算得,详细理论不再多说,请自行推导。
大概到这里有人还会惦记着电磁传感器的安装也便是电感的安装,在我看来,同时也结合很多精良军队的履历来说,对付没有直角元素的赛道,电感水平或者小斜度(小于 10° )安装即可,对付有直角的的赛道,可以考试测验利用斜电感,斜度为 20°旁边。 不过,对付大斜度的电感安装,差比和的方法会涌现十字较大的抖动征象,这个时候要想掌握的好的话上就须要考试测验其他的算法了,一样平常说来有直角的赛道推举至少利用三个电感,并利用中间电感得到原始偏差,实验证明能取得不错的效果。不过此算法更适宜四轮车,由于其传感器高度相对固定。
再说说运放的选择,实在说实话,就电磁车的掌握来说, LM386 或者 LMV358 基本都能知足哀求,只是其带宽较小,单级放大倍数大概不能知足须要,以是一样平常采取双级放大设计。第十届的电磁双车全国第五的广技师车队采取的便是 LMV358。当然,要想得到更高的单级放大倍数,就可以选择其他系列的运放,如 TLV2462、 OPA2350 等。至于这些电路的设计就不用多说了,论坛或者设计报告里事理图还是很多的。
末了再给点电磁传感器的安装建议,首先, 6.8nf校正电容应焊接在最靠近电感的位置,一充分发挥其浸染。 第二,传感器的连线线型选择大家一贯也比较关心,我认为漆包线就能有很好的效果,今年中南也是采取漆包线(0.4mm 旁边直径的线该当是比较得当的,我们的是 0.3、中南的 0.5)做的连接, 漆包线最好先对绞(两根线拧麻花一样)再利用。当然也有网线,网线当然效果不错,不过我认为网线太重,对直立车的机器来说影响较大以是不推举。
转向环基本上就讲到这里了, 来日诰日再和大家说说机器吧。想理解更多详细内容的可以关注“蓝宙论坛”!
作者:海南大学-越努力越幸运
上篇:全国大学生智能车竞赛之直立车掌握,我之初见(一)—换一种思维理解直立车http://www.toutiao.com/i6376842250491527682/
中篇:全国大学生智能车竞赛之直立车掌握,我之处见(二)—平衡车掌握之速率环http://www.toutiao.com/i6377250927572681217/
中篇:全国大学生智能车竞赛之直立车掌握,我之处见(三)—平衡车掌握之速率环
http://www.toutiao.com/i6377570294906749441/