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

小车云控制平台 单片机控制器 CW32 2024电赛智能小车

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：

1 void task0(void)

2 {                                        

3 IR_Check();                               if(FLAG_ONir==1&&timecount>=300)   //有传感器了，声光提示，停下                                  

4 {                                                        

5 StartFlag=0;                                                        

6 setspeedr=0;setspeedl=0; // 停车                                                        

7 R_Pid_Ctrl(0,SPEED_RIGHT);                                                        

8 L_Pid_Ctrl(0,SPEED_LEFT);                                                  beeponflag=1;                                       

9 }                                        

10 else                                        

11 {                                                  

12 setrightroad=5000;                                                        

13 setleftroad=5000;                                                 

14 if(Flag_PID>=1)                                                        

15 {                              if(rightroad>leftroad+10)    

16 {Flag_PID=0;         Car_turnright(80,40);}      

17 else if(leftroad>rightroad+10)                                                                

18 {Flag_PID=0;        Car_turnright(40,80);}                                                                

19 else                                                                

20 {Flag_PID=0;        Car_turnright(80,80);}

21

22 R_Pid_Ctrl(setspeedr,SPEED_RIGHT);                                                                

23 L_Pid_Ctrl(setspeedl,SPEED_LEFT);                         }                                        }                                

24 }

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）

1 void ToangleR(unsigned int targetangl, unsigned int picha)

2 {        

3 do        

4 {                         

5 if(Flag_PID>=1)                                        

6 {                Flag_PID=0;                   R_Pid_Ctrl(15,SPEED_RIGHT);                                        

7 }                                

8 if(Flag_Encode == 1)            //标志位检测执行 10ms 实时速度显示                          

9 {                                        

10 Encode_Speed();Flag_Encode=0;                                }         

11 }while(targetangl+picha<RealAngl||RealAngl+picha<targetangl)        ;        

12 }

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。）

1 void L_Pid_Ctrl(unsigned int Target,unsigned int Real)      //PID速度控制函数

2 {        

3 int Error=0; //本次差值，上次差值  float j=0.0,i;              

4 if(Target==0)         

5 {                        LastError=0;                        

6 dError=0;                        

7 SumError=0;                  

8 outpwml=0;                  

9 ATIM_SetCompare2B(outpwml);                  return;         

10 }   

11 Error =(Target-Real);   //本次偏差         if(SumError*L_Ki>1600)   //计算积分项                                        

12{                                                        

13 SumError=1600;                                                        

14 SumError=SumError/L_Ki;                       

15 } // 输出到最大值后，不再累计偏差，抗积分饱各

16 else SumError +=Error;            

17 dError=Error-LastError; //微分项，偏差的变化    

18 LastError=Error; //记录本次偏差，用于下次计算                

19 i=L_Kp;                

20 j=Errori;                

21i=L_Ki;

22*                j=j+SumError*i;                

23 i=L_Kd;                

24 j=j+dError*i;                

25 if(j>1600)outpwml=1600+1;                

26 else if(j<1)outpwml=1;                

27 else outpwml=j;                   

28 ATIM_SetCompare2B(outpwml);          

29 }

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。