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第二讲智能车控制原理


智能车组成部分
一、车模 二、硬件系统 三、主控制器模块 四、电源模块 五、路径识别模块
智能车电源系统
7.2V镍镉电池
稳压芯片 LM2940、LM1117、7806 稳压电路产生5V、6V、3.3V
给舵机供电
单片机供电
传感器模块供电
智能车电源系统说明
智能车车载电子器件均由直流电供电,各 模块供电时建立在7.2V镍镉电池基础上的, 可以根据相关模块的需要选择相关的稳压电 源模块设计稳压电路。
智能车硬件系统
智能车车模载体 智能车电源系统
主控器模块 MC9S12XS128
智能车采集 路径识别模块
舵机电机 控制模块
智能车硬件系统说明
智能车所有的硬件系统是建立在智能车 车模基础上的。智能车硬件系统包括电源系 统负责为车载所有模块供电,主控制器及其 相关外围电路对车载各传感器采集的信号进 行处理控制,信号采集模块为智能车获取相 关的赛道或者直立信息,舵机或电机控制模 块为智能车执行机构。
智能车控制原理举例
陀螺仪加速度计模块
智能车电源系统
编码器模块
电感采集模块
计算车体角度角速度
车体速度控制输出量
车体转向控制输出量
车体直立控制输出量
三者叠加为电机输出量
智能车直立行走
智能车控制系统
智能车电源系统 舵机或差速电机
速度反馈 控制模块
主控制系统
信号采集模块
所有信号输出量叠加 输出信号以PWM 波施加在电机上 智能车稳定行驶
智能车控制系统说明
硬件电源系统分别给主控芯片、信号采 集模块、速度反馈编码器模块、舵机或差速 电机供电。信号采集模块采集赛道、者车体 角度角速度或速度信息,单片机通过AD端口 采样获取采集模块信息,判断路径或者车体 直立信息。单片机对采集到的信息进行处理, 通过PWM端口以PWM波的形式输出施加在 电机或者舵机上完成智能车稳定行驶。智能 车控制系统实际上就是一控制技术及计算机技术的发展,智能车系统将 在未来工业生产和日常生活中扮演重要的角色。 智能车寻迹系统采用红外反射式光电管、激光管、 线性CCD、摄像头等识别路径上的黑线或赛道中心的漆 包线,并以最短的时间完成寻迹。通过加长转臂的舵机 驱动前轮转向、或者通过左右电机差速控制转向,使用 算法的控制器实现直流电机的调速。 为了使智能车快速、平稳地行驶,系统必须把路径 识别、相应的转向伺服电机控制以及直流驱动电机控制 准确地结合在一起,形成闭环系统 。
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