智能车 舵机控制和光电编码器测速
智能车测速模块设计(实用资料)
智能车测速模块设计（实用资料）(可以直接使用，可编辑欢迎下载）智能车测速模块设计测速模块设计2.2 速度检测方案小车的实际行驶速度是小车速度控制的控制输入量，准确实时的测量小车的速度才能实现小车的速度控制，即纵向控制。
常用的测速方案有以下几种：方案一：光电测速传感器原理是传感器开孔圆盘的转轴与转轴相连接，光源的光通过开孔盘的孔和缝隙反射到光敏元件上，开孔盘随旋转体转一周，光敏元件上照到光的次数等于盘上的开孔数，从而测出旋转体旋转速度。
灵敏度较高，但容易受外界光源影响。
方案二：测速发电机原理是将旋转机械能转化成电信号，适合于测量速度较高的旋转物体的速度。
采用电磁感应的原理。
但市场上测速发电机应用于低压市场的比较少，而且都比较重，不适用于模型车，并且要将侧速发电机安装到电动车上需要对电动车模型进行较大改动，由于其质量较重，可能会严重影响电动车的机动性能，除非自制。
优点是测速准确、稳定、快速，可以直接由AD 转换器读入单片机测得当前速度值。
图2-3 测速发电机方案三：霍尔传感器其工作原理是：利用霍尔开关元件测转速，内部具有稳压电路、霍尔电势发生器、放大器、施密特触发器和输出电路，其输出电平和TTL电平兼容。
在待测旋转体的转轴上装上一个圆盘，在圆盘上装上若干对小磁钢，小磁钢愈多分辨率越高。
霍尔开关固定在小磁钢附近，当旋转体以角速度M 旋转时，每当一个小磁钢转过霍尔开关，霍尔开关便输出一个脉冲，计算出单位时间的脉冲数，即可确定旋转体的速度。
方案选择论证：光电测速传感器受外界光源影响很大，不适合运动性物体的测速；测速发电机体积重量较大，不便于小车上安装；集成化霍尔开关传感器具有灵敏可靠、体积小巧、无触点、无磨损、使用寿命长、功耗低以及不怕尘土、油污、湿热等优点，综合小车运动环境和重量轻的要求，我们使用了霍尔传感器来进行速度检测。
我们在后轮上贴了N 个磁铁，轮子每转1/N 圈，霍尔元件就会输出一个脉冲，只要测量每两个脉冲之间的时间就可以知道当前车速。
测速编码器说明书
BEN测速编码器在智能车舵机控制中的应用2．1 舵机工作原理舵机在6 V电压下正常工作，而大赛组委会统一提供的标准电源输出电压为7．2 V，则需一个外围电压转换电路将电源电压转换为舵机的工作电压6 V。
图2为舵机供电电路。
舵机由舵盘、位置反馈电位计、减速齿轮组、直流动电机和控制电路组成，内部位置反馈减速齿轮组由直流电动机驱动，其输出轴带动一个具有线性比例特性的位置反馈电位器作为位置检测。
当电位器转角线性地转换为电压并反馈给控制电路时，控制电路将反馈信号与输入的控制脉冲信号相比较，产生纠正脉冲，控制并驱动直流电机正向或反向转动，使减速齿轮组输出的位置与期望值相符。
从而达到舵机精确控制转向角度的目的。
舵机工作原理框图如图3所示。
2．2 舵机的安装与调节舵机的控制脉宽与转角在-45°～+45°范围内线性变化。
对于对速度有一定要求的智能车，舵机的响应速度和舵机的转向传动比直接影响车模能否以最佳速度顺利通过弯道。
车模在赛道上高速行驶，特别是对于前瞻性不够远的红外光电检测智能车，舵机的响应速度及其转向传动比将直接影响车模行驶的稳定性，因此必须细心调试，逐一解决。
由于舵机从执行转动指令到响应输出需占用一定的时间，因而产生舵机实时控制的滞后。
虽然车模在进入弯道时能够检测到黑色路线的偏转方向，但由于舵机的滞后性，使得车模在转弯过程中时常偏离跑道，且速度越快，偏离越远，极大限制车模在连续弯道上行驶的最大时速，使得车模全程赛道速度很难进一步提高。
为了减小舵机响应时间，在遵守比赛规则不允许改造舵机结构的前提下，利用杠杆原理，采用加长舵机力臂的方案来弥补这一缺陷，加长舵机力臂示意图如图4所示。
图4中，R为舵机力臂；θ为舵机转向角度；F为转向所需外力；α为外力同力臂的夹角。
在舵机输出盘上增加长方形杠杆，在杠杆的末端固定转向传动连杆，其表达式为：加长力臂后欲使前轮转动相同角度时，在舵机角速度ω相同的条件下舵机力臂加长后增大了线速度v，最终使得舵机的转向角度θ减小。
智能车-舵机
智能车的制作中,看经验来说,舵机的控制是个关键.相比驱动电机的调速,舵机的控制对于智能车的整体速度来说要重要的多.PID算法是个经典的算法,一定要将舵机的PID调好,这样来说即使不进行驱动电机的调速(匀速),也能跑出一个很好的成绩.机械方面:从我们的测试上来看,舵机的力矩比较大,完全足以驱动前轮的转向.因此舵机的相应速度就成了关键.怎么增加舵机的响应速度呢?更改舵机的电路?不行,组委会不允许.一个非常有效的办法是更改舵机连接件的长度.我们来看看示意图:从上图我们能看到,当舵机转动时,左右轮子就发生偏转.很明显,连接件长度增加,就会使舵机转动更小的转角而达到同样的效果.舵机的特点是转动一定的角度需要一定的时间.不如说(只是比喻,没有数据),舵机转动10度需要2ms,那么要使轮子转动同样的角度,增长连接件后就只需要转动5度,那么时间是1ms,就能反应更快了.据经验,这个舵机的连接件还有必要修改.大约增长0.5倍~2倍.在今年中,有人使用了两个舵机分别控制两个轮子.想法很好.但今年不允许使用了.接下来就是软件上面的问题了.这里的软件问题不单单是软件上的问题,因为我们要牵涉到传感器的布局问题.其实,没有人说自己的传感器布局是最好的,但是肯定有最适合你的算法的.比如说,常规的传感器布局是如下图:这里好像说到了传感器,我们只是略微的一提.上图只是个示意图,意思就是在中心的地方传感器比较的密集,在两边的地方传感器比较的稀疏.这样做是有好处的,大家看车辆在行驶到转弯处的情况:相信看到这里，大家应该是一目了然了，在转弯的时候，车是偏离跑道的，所以两边比较稀疏还是比较科学的，关于这个，我们将在传感器中在仔细讨论。
在说到接下来的舵机的控制问题，方法比较的多，有人是根据传感器的状态,运用查表法差出舵机应该的转角,这个做法简单,而且具有较好的滤波"效果",能够将错误的传感器状态滤掉;还有人根据计算出来的传感器的中心点(比如第四个和第五个传感器检测到黑线,中心点就是4.5),计算出舵机需要的转角,这个做法也比较的简单,但是必须有一个滤波的过程,必须要滤掉错误的传感器状态.比如说:现在传感器第四个,第五个和第11个检测到了黑线,显然第11个应该是个传感器检测错误.应该把它滤掉.关于这个如何滤波,我们待会在后面将进行讨论.还有人的做法就是采用PID算法,这个方法比较的好,其实也不是很难,就是PID参数整定的时候有些麻烦.大家可以自己选择喜欢的方法.关于滤波,有些许的方法:1.平均值排序法.这个方法大家肯定一听就知道是怎么回事.就是不急于执行,先多次检测被测传感器,累加,求平均值.这个方法不错,特别在单片机中.比如:你如果连续采集8次,累加,最后你只要右移三位(value=value>>3;)就是value=value/8的结果.毕竟,在单片机中,右移比除法要快嘛.2.中间值算法.这个算法也简单,顾名思义,就是取不大不小的中间的值.这个算法就需要把几次采集的值排序,然后使用中间的那个值.3.递推滤波.这个滤波方法比较的受认可,但是执行起来也有风险所在.先说这个算法,就是根据当前值(传感器的中心点所在值),推算接下来的传感器中心点的量,如果发现前后变化剧烈,就视为干扰因素,忽略.这个算法看起来比较的好.但是风险就在于:如果出现了错误,并且错误的中心点成为的当前值,那么以错误的中心点为基准,正确的中心点就成了干扰.这样就会出现极端情况.为了避免这个情况,我们应该有一个检查的模块,检查当前的中心点是否有效.这个检查,我们也许可以结合前面两种方法,在一定时间对中心点的有效性进行检查.4.限幅滤波.这个在舵机的控制中,特别是使用计算的方法获得PWM信号占空比的(用来控制舵机的转角),更是尤为重要.这个滤波的思路就是规定一个最大值和一个最小值,当计算出的值低于最小值时,令其等于最小值;大于最大值时,令其等于最大值.。
编码器测速
飞思卡尔智能车舵机和测速的控制设计与实现时间：2010-04-1411:53:10来源：电子设计工程作者：雷贞勇谢光骥五邑大学2．1舵机工作原理舵机在6V电压下正常工作，而大赛组委会统一提供的标准电源输出电压为7．2V，则需一个外围电压转换电路将电源电压转换为舵机的工作电压6V。
图2为舵机供电电路。
舵机由舵盘、位置反馈电位计、减速齿轮组、直流动电机和控制电路组成，内部位置反馈减速齿轮组由直流电动机驱动，其输出轴带动一个具有线性比例特性的位置反馈电位器作为位置检测。
当电位器转角线性地转换为电压并反馈给控制电路时，控制电路将反馈信号与输入的控制脉冲信号相比较，产生纠正脉冲，控制并驱动直流电机正向或反向转动，使减速齿轮组输出的位置与期望值相符。
从而达到舵机精确控制转向角度的目的。
舵机工作原理框图如图3所示。
2．2舵机的安装与调节舵机的控制脉宽与转角在-45°～+45°范围内线性变化。
对于对速度有一定要求的智能车，舵机的响应速度和舵机的转向传动比直接影响车模能否以最佳速度顺利通过弯道。
车模在赛道上高速行驶，特别是对于前瞻性不够远的红外光电检测智能车，舵机的响应速度及其转向传动比将直接影响车模行驶的稳定性，因此必须细心调试，逐一解决。
由于舵机从执行转动指令到响应输出需占用一定的时间，因而产生舵机实时控制的滞后。
虽然车模在进入弯道时能够检测到黑色路线的偏转方向，但由于舵机的滞后性，使得车模在转弯过程中时常偏离跑道，且速度越快，偏离越远，极大限制车模在连续弯道上行驶的最大时速，使得车模全程赛道速度很难进一步提高。
为了减小舵机响应时间，在遵守比赛规则不允许改造舵机结构的前提下，利用杠杆原理，采用加长舵机力臂的方案来弥补这一缺陷，加长舵机力臂示意图如图4所示。
图4中，R为舵机力臂；θ为舵机转向角度；F为转向所需外力；α为外力同力臂的夹角。
在舵机输出盘上增加长方形杠杆，在杠杆的末端固定转向传动连杆，其表达式为：加长力臂后欲使前轮转动相同角度时，在舵机角速度ω相同的条件下舵机力臂加长后增大了线速度v，最终使得舵机的转向角度θ减小。
智能车 舵机控制
智能车舵机控制章节一：引言智能车作为现代交通工具的重要发展方向之一，已经在自动驾驶、智能交通管理和车辆安全等领域取得了显著进展。
智能车的舵机控制系统是实现车辆精确转向的核心技术之一。
本论文旨在对智能车舵机控制技术进行探索和研究，以提高智能车辆的转向性能和安全性。
章节二：智能车舵机控制原理2.1 舵机工作原理舵机是一种能对自身位置进行控制并保持该位置的装置，通过电控系统可以精确控制舵机的转角。
其工作原理主要基于控制信号的宽度和频率来实现转动舵机。
舵机通过接收控制信号，根据信号的高低电平来判断舵机转动的方向，信号的脉宽则决定了舵机转动的角度。
2.2 舵机控制系统智能车的舵机控制系统主要由舵机、电机驱动器、传感器和控制器等组成。
舵机通过电机驱动器将电信号转换为机械运动，而传感器可以监测车辆的行驶状态和转向角度，从而向控制器提供反馈信号。
控制器根据传感器的反馈信号来调整舵机的转向角度，以实现精确的转向控制。
章节三：智能车舵机控制技术研究3.1 舵机位置控制算法舵机位置控制算法是智能车舵机控制的核心技术之一。
常用的舵机位置控制算法有PID控制、模糊控制和遗传算法等。
PID控制算法通过调整控制器的比例、积分和微分系数，使得舵机的转动角度与期望角度之间达到最优。
模糊控制算法则根据输入信号的模糊集合和输出信号的模糊集合之间的关系，来决定舵机的转动角度。
遗传算法则通过模拟生物遗传过程，优化算法的参数，以达到最优的控制效果。
3.2 舵机电机驱动器优化设计舵机电机驱动器的设计对于智能车舵机控制系统的稳定性和可靠性至关重要。
为了提高驱动器的效率，可以采用升级版的驱动器，如无刷电机驱动器。
无刷电机驱动器减少了传统电机驱动器的机械接触，减小了转动阻力，提高了驱动器的效率和寿命。
章节四：智能车舵机控制技术应用展望随着智能车技术的不断发展，舵机控制技术将广泛应用于自动驾驶和车辆安全等领域。
智能车舵机控制技术的应用展望主要包括以下几个方面：一是利用舵机控制技术实现车辆的自动转向，提高车辆的驾驶安全性；二是将舵机控制技术应用于自动泊车系统，实现车辆的精确泊车；三是通过舵机控制技术实现车辆的自适应巡航控制，提高车辆的舒适性和经济性。
一种基于光电编码器和matlab曲线拟合的测速
一种基于光电编码器和Matlab曲线拟合的测速方法作者：广东海洋大学电子信息工程系王嘉斌大家都知道，对于电机速度的测量方法有很多种，其中比较经典有M法测速、T法测速和MT法测速。
而在这里，我要介绍的是一种非常适合于飞思卡尔智能车的基于光电编码器的测速方法。
这里以200P/R的为例，它每转一周就会输出200个脉冲，通过单片机的脉冲捕捉功能就能检测到编码器输出的脉冲数。
众所周知，电机的转速是通过PWM的占空比来控制，想到这里，我们可以提出这样的一个疑问：既然占空比决定电机转速，而转速可以通过编码器输出的脉冲个数来表示，那么电机的PWM占空比跟编码器输出的脉冲个数是不是有某种必然的关系呢？答案是肯定的。
没错，占空比跟脉冲个数之间一定有种必然的关系！这种关系可能是线性的，也可能是非线性的。
在偏差允许的范围内，我们一般会选择线性的。
原因很简单，线性的让单片机计算起来肯定要快一些。
既然怀疑这两者之间有某种联系，那么我们就要想办法去找出它们之间的关系来。
首先，我们得先做一件事——测量。
通过测量不同占空比所对应的脉冲个数，再通过一定的数据处理（例如多次测量求平均值），得到两组对应的数据。
本人是通过先编写好程序，在程序中设置6种不同的速度值，即6种电机的PWM占空比值，然后通过每10ms的中断来读取编码器输出的脉冲个数。
因为都是10ms，所以每次读取到的脉冲个数都相差不大，最多差9个脉冲，为了减小测量误差，我取了4组数，然后对这4组数取平均值。
这样，就得到了一组电机PWM占空比跟编码器脉冲个数的数据。
对所得到的数据，我们可以借助Matlab这个强大的数学工具来处理。
主要用的是Matlab 的曲线拟合功能。
下面我将为大家介绍一下相关的操作步骤。
首先，我们把得到的占空比和脉冲个数以数组的形式输入到Matlab中（x代表占空比，y为脉冲个数）：x=[100,200,300,400,500,600];y=[123,350,560,763,970,1206]; 然后再输入曲线拟合工具箱cftool(x,y)命令，此时Matlab会自动弹出一个新的窗口（如下图1）进入曲线拟合工具箱界面“Curve Fitting tool”后，按下面步骤操作：（1）点击“Data”按钮，弹出“Data”窗口；（2）利用X data和Y data的下拉菜单读入数据x,y，可修改数据集名“Data set name”，然后击“Create data set”按钮窗口，退出“Data”，返回工具箱界面，这时会自动画出数据集的曲线图（图2）；图2（3）点击“Fitting”按钮，弹出“Fitting”窗口；（4）点击“New fit”按钮，可修改拟合项目名称“Fit name”，通过“Data set”下拉菜单选择数据集,然后通过下拉菜单“Type of fit”，选择拟合曲线的类型，在这里我们直接选择Polynomial：多形式逼近中的liner类型；（5）类型设置完成后，点击“Apply”按钮，就可以在Results框中得到拟合结果（图3）。
光电编码器实现小车测速探讨
光电编码器实现小车测速探讨编码器是一种测量对角位移的传感器，光电编码器属于众多编码器中的一类。
当前，光电编码器已被广泛应用于机电测控的各个行业，例如：旋转平台、机器人、导弹发射角度、织物记长、停床刀的定位等等。
针对光电编码器的原理，就其如何实现对小车速度的测量进行分析。
标签：光电编码器；原理；小车速度1、光电编码器的分类概述光电编码器分为增量式和绝对式两种类别。
其中，增量式光电编码器具有体积小、结构简单、精度高、价格低、性能稳定、影响速度快等优点，因此，相比于绝对式光电编码器具有更为广泛的应用。
在大量程角速度、大量程角位移和高分辨率的系统当中，增量式光电编码器的优势得到了更为充分的体现。
这样的装置成本高、结构复杂。
2、光电编码器的工作原理分析2.1增量式光电编码器工作原理分析增量式光电编码器是由主码盘、光学系统、鉴向盘和光电变换器构成的，在主码盘的周边刻有相等节距的辐射状窄缝，形成分布均匀的不透明区和透明区。
当工作时，鉴向盘保持静止，转轴和主码盘一同转动，这时光源发出的光就投射于鉴向盘和主码盘上，通过光敏原件的作用，将这种光信号转变成为脉冲信号，通过对脉冲信号的处理，向数控系统输出另一种脉冲信号，进而在数码管上直接显示出所测的位移量。
2.2绝对式光电编码器工作原理分析绝对式光电编码器是将被测角度通过对编码盘上图案信息的读取，直接转化成为相应的代码检测元件。
绝对式光电编码器的编码盘有接触式、光电式和电磁式三种。
光电元件通过接收不同码盘位置所产生的光信号，将其转化为相应的电信号，后经过整形放大，最终形成相应的数码电信号。
3、光电编码器测量小车速度3.1光电编码器测量小车速度的原理光电编码器是由一个红外发射接受装置和一个码盘构成。
当红外光由发射器射出，射于黑色条纹上时，将被间断地反射于接收器上，在接收器的输入端会受到通轮子转速为正比关系的光脉冲信号，进而在接收器的输出端形成具有一定频率的电信号。
再利用微处理器对电脉冲进行计算，就可以得到小车的移动速度。
光电编码器测速
飞思卡尔智能车舵机和测速的控制设计与实现时间：2010-04-14 11:53:10 来源：电子设计工程作者：雷贞勇谢光骥五邑大学2．1 舵机工作原理舵机在6 V电压下正常工作，而大赛组委会统一提供的标准电源输出电压为7．2 V，则需一个外围电压转换电路将电源电压转换为舵机的工作电压6 V。
图2为舵机供电电路。
舵机由舵盘、位置反馈电位计、减速齿轮组、直流动电机和控制电路组成，内部位置反馈减速齿轮组由直流电动机驱动，其输出轴带动一个具有线性比例特性的位置反馈电位器作为位置检测。
当电位器转角线性地转换为电压并反馈给控制电路时，控制电路将反馈信号与输入的控制脉冲信号相比较，产生纠正脉冲，控制并驱动直流电机正向或反向转动，使减速齿轮组输出的位置与期望值相符。
从而达到舵机精确控制转向角度的目的。
舵机工作原理框图如图3所示。
2．2 舵机的安装与调节舵机的控制脉宽与转角在-45°～+45°范围内线性变化。
对于对速度有一定要求的智能车，舵机的响应速度和舵机的转向传动比直接影响车模能否以最佳速度顺利通过弯道。
车模在赛道上高速行驶，特别是对于前瞻性不够远的红外光电检测智能车，舵机的响应速度及其转向传动比将直接影响车模行驶的稳定性，因此必须细心调试，逐一解决。
由于舵机从执行转动指令到响应输出需占用一定的时间，因而产生舵机实时控制的滞后。
虽然车模在进入弯道时能够检测到黑色路线的偏转方向，但由于舵机的滞后性，使得车模在转弯过程中时常偏离跑道，且速度越快，偏离越远，极大限制车模在连续弯道上行驶的最大时速，使得车模全程赛道速度很难进一步提高。
为了减小舵机响应时间，在遵守比赛规则不允许改造舵机结构的前提下，利用杠杆原理，采用加长舵机力臂的方案来弥补这一缺陷，加长舵机力臂示意图如图4所示。
图4中，R为舵机力臂；θ为舵机转向角度；F为转向所需外力；α为外力同力臂的夹角。
在舵机输出盘上增加长方形杠杆，在杠杆的末端固定转向传动连杆，其表达式为：加长力臂后欲使前轮转动相同角度时，在舵机角速度ω相同的条件下舵机力臂加长后增大了线速度v，最终使得舵机的转向角度θ减小。
智能车舵机控制原理
智能车舵机控制原理智能车舵机控制原理第一章：引言智能车舵机控制技术是由智能汽车技术衍生而来的一种重要技术。
在现代汽车技术中，智能车舵机控制技术已经得到广泛应用，它可以通过控制车辆的转向动作提高车辆的转弯性能和行驶平稳性。
本章节将简要介绍智能车舵机控制的研究背景和意义，并阐述本论文的研究目的和内容。
第二章：智能车舵机的工作原理智能车舵机是智能汽车控制系统中的一个关键组成部分。
本章节将从机械结构和电气控制两个方面介绍智能车舵机的工作原理。
首先，将详细描述智能车舵机的机械结构，包括转向机构和位置传感器等组成部分。
然后，将介绍智能车舵机的电气控制原理，包括信号输入、控制算法和执行机构等内容。
第三章：智能车舵机控制算法智能车舵机控制的关键是控制算法的设计和优化。
本章节将介绍智能车舵机控制算法的原理和方法。
首先，将介绍传统的车舵机控制算法，包括PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
然后，将介绍新型的智能车舵机控制算法，如基于深度学习的控制算法和基于强化学习的控制算法等。
最后，将讨论智能车舵机控制算法的优缺点和应用范围。
第四章：智能车舵机控制系统的实现与测试智能车舵机控制系统的实现和测试是智能车舵机控制研究的重要环节。
本章节将介绍智能车舵机控制系统的硬件实现和软件开发过程。
首先，将介绍智能车舵机控制系统的硬件平台，包括主控芯片、传感器、执行机构等。
然后，将介绍智能车舵机控制系统的软件开发，包括控制算法的实现和系统的调试等。
最后，将介绍智能车舵机控制系统的实验测试方法和结果分析。
第五章：结论与展望本章节将总结本论文的研究内容和主要结果，并给出未来智能车舵机控制研究的展望。
首先，将总结智能车舵机控制原理和算法的重要性和应用价值。
然后，将回顾本论文的研究工作和创新点。
最后，将探讨智能车舵机控制技术未来的发展方向和应用领域。
总结本论文主要介绍了智能车舵机控制原理的研究内容和方法。
通过分析智能车舵机的工作原理和控制算法，可以更好地理解和应用智能车舵机控制技术。
电磁智能车系统
电磁智能车系统摘要：本文首先对智能车的硬件进行设计，达到了低重心、大前瞻、高稳定性。
其次对系统的软件部分进行设计，利用阀值对赛道进行判断，从而得到智能车的偏航角。
综合偏航角控制量实现舵机控制，入弯道切内道，大大提高了智能车的弯道运行速度。
用光电编码盘检测智能车的运行速度，再根据赛道信息给定智能车的运行速度，运用一些算法调节驱动电机转速，实现了电机的快速响应。
经过大量测试，最终确定系统结构和各项控制参数。
关键词：单片机；舵机控制；速度控制【中图分类号】tp242.60 引言智能车有着极为广泛的应用前景。
结合传感器技术和自动驾驶技术可以实现汽车的自适巡航并把车开得开得又快又稳、安全可靠；汽车夜间行驶时，如果装上红外摄像头，就能实现夜晚汽车的安全辅助驾驶；他也可以工作在仓库、码头、工厂或危险、有毒、有害的工作环境里，此外他还能担当起无人值守的巡逻监视、物料的运输、消防灭火等任务。
在普通家庭轿车消费中，智能车的研发也是有价值的，比如雾天能见度差，人工驾驶经常发生碰撞，如果用上这种设备，激光雷达会自动探测前方的障碍物，电脑会控制车辆自动停下来撞车就不会发生了。
提高安全性和系统效率。
这种新型车辆控制方法的核心，就是实现车辆的智能化。
1 智能车机械结构设计机械结构是控制算法和软件程序的执行机构，对机械结构性能的了解和改造有利于对控制算法和软件程序的实现。
因此对车体机械结构的调整是非常必要的。
1.1 车体机械参数调整前轮参数的调整包括前轮主销后倾角，主销内倾角，前轮外倾角，前轮前束。
这几个参数对车体直线行驶的平稳性和转弯的灵活性有很重要的影响[1]。
1.2 舵机的安装舵机转向是整个控制系统中延迟较大的一个环节，在相同的舵机转向条件下，转向连杆在舵机一端的连接点离舵机轴心距离越远，转向轮转向变化越快。
这样安装的优点是：改变了舵机的力臂，使转向更灵敏；舵机安装在正中央，使左右的转向基本一致；重心相对来说靠后，减轻舵机的负载[2]。
舵机控制智能车
舵机控制智能车章节一：引言智能车已经成为了现代科技领域的一个重要研究方向，其应用广泛，包括自动驾驶、物流运输、智能交通等等。
而舵机控制作为智能车中的关键组成部分，对于实现车辆的精确控制起到了至关重要的作用。
本论文将探讨舵机控制在智能车中的应用及其实现原理。
章节二：舵机原理及分类2.1 舵机的工作原理：舵机是一种能够控制角度运动的装置，它由电机、减速装置及位置反馈装置组成。
当电机得到控制信号后，会驱动减速装置使舵机转动至特定角度，并通过位置反馈装置来检测实际角度，从而达到精确控制的目的。
2.2 舵机的分类：根据舵机控制的方式，舵机可以分为模拟舵机和数字舵机。
模拟舵机通过模拟电信号进行控制，其输出精度相对较低；而数字舵机通过数字信号进行控制，可以实现高精度的控制。
章节三：舵机控制算法3.1 PD控制算法：PD控制算法是一种广泛应用于舵机控制中的算法，它通过对位置误差和误差变化率的控制来实现精确控制。
PD控制算法具有简单、实时性强等优点。
3.2 PID控制算法：PID控制算法在PD控制算法的基础上引入积分项，进一步提高了控制精度和稳定性。
PID控制算法在舵机控制中也得到了广泛应用。
3.3 模糊控制算法：模糊控制算法根据实时的位置误差和误差变化率进行模糊推理，通过模糊规则和隶属度函数来确定输出控制信号。
模糊控制算法在舵机控制中能够实现较好的控制效果。
章节四：舵机控制智能车实验为了验证舵机控制算法的有效性，本论文设计了一套舵机控制智能车实验系统。
实验中，通过舵机控制智能车进行直线运动、转弯、避障等操作。
根据实际运动情况，调整舵机控制算法的参数，并对比不同算法的控制效果。
实验结果表明，PID控制算法相比于PD控制算法和模糊控制算法，能够实现更高的控制精度和稳定性。
综上所述，舵机控制在智能车中具有重要的应用价值。
本论文通过对舵机原理及分类、舵机控制算法和舵机控制智能车实验的探讨，为智能车的设计与研究提供了有益的参考。
智能小车测速系统
关于供电，外接电源6~9V，本控制板采用AMS-1117-5.0稳压之后给单片机供电，使单片机工作更加稳定。
2-3图小车控制板
接口说明
标号1：电源供电端子，6~9V输入，VCC接正极，GND接负极。
标号2：电源供电指示灯。
标号3：电源开关。
本次设计主要解决问题是如何实现所要求的三大功能，最后完成硬件实物的组装，并编制相关程序，使其实现功能的融合，做出具有预先要求功能的实物。
1.2设计思路
本次设计的硬件框图如1-1图所示
1-1图
这次的智能仪表综合训练是基于单片机的智能小车测速系统，这次设计所使用的测速传感器为光电测速传感器，在单位时间内计算脉冲的次数，然后再进行转换和处理即得到所测量的速度。通过PWM调速模块结合软件进行调速。通过Keil进行软件编程、编译、链接、调试以及用Proteus画图进行仿真，编出能够满足要求的程序。最后用STC-ISP V38A.exe把生成的16进制的文件下载到单片机即可。
3. P00~P17：作为I/O口使用时，P0口是漏极开路双向口，向口锁存器写入1时，I/O口引脚悬空，是高阻输入引脚；在读写外部存储器时，P0口作为低8位地址/数据总线。
4. P10~P17：内部带有弱上拉的准双向口I/O口，作为输入引脚使用前，先向P1口锁存器写入1，使P1口引脚上拉至高电平。P10,P11口除了能。T2（P10）——定时器T2的计数输入端或定时器T2的时钟输出端。T2EX（P11）——定时器T2的外部触发输入端。
智能小车路径识别及速度控制系统的实现
两块 MC33886 并联电路图。
图 1 智能车控制系统结构图 智能车控制系统如上图 1 所示，CMOS 摄像头采集路面的灰度图 像传给单片机，单片机通过对图像的处理识别路径，并实时地通过测速 模块检测小车速度，利用 PID 算法实现对小车的转向及速度的闭环控 制。 该系统采用飞思卡尔公司高性能 16 位单片机 MC9S12DG128 为核 心控制器，该单片机可以升级到 50MHz,能够达到通常只有 32 位控制 器才能达到的性能水平，完全可以满足图像采集处理、电机、舵机实时 控制的要求。 视觉模块采用 CMOS 摄像头，CMOS 摄像头是一种高集成度大规 模集成电路，使用光敏元件为感光器件，经光电转换直接产生电压信 号，具有很高的灵敏度，功耗相对于 CCD 有很大的降低。因为模拟环境 是白色地面上铺黑色的引导线，所以我们只需要采集灰度信号就可以 了，即 YUV 颜色空间里的 Y 信号，信号处理量不大，基本可以满足实时 采集、处理的要求。图 2 为编码芯片 OV7620 与 16 位单片机的电路图：
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机内保持 50%～60%,出雏机保持 65%～75%。在孵化管理中对湿度的 掌握以“两头高中间低”进行调控，孵化前期胚胎在形成羊水和尿囊，湿 度应高些，中期胚胎要排羊水和尿囊液，湿度应低些，啄壳、出雏期间为 防止雏鸡绒毛与蛋壳粘连，便于雏鸡啄壳出雏，湿度应高些。
３ 通风 通风换气的目的是供给胚胎生长发育足够的新鲜空气，排出二氧 化碳，促进胚胎散热，防止自温超温。蛋的上面有一个气室，气室内储存 有空气。孵化初期，胚胎需要的氧气很少，通过接触酶活动，蛋黄中吸收 氧气，渐渐的又利用气室内的空气供给胚胎氧气，再往后呼吸量增大， 则靠尿囊循环与蛋壳的气孔进行交换气体，满足胚胎的呼吸。初期胚胎 需氧 0.51 立方厘米，到后期，肺部发育完全，到第 14 天完全靠自身的呼 吸运动满足胚胎的氧气。后期需要的氧气量为 17 立方厘米之多，呼吸 次数也不断增加，根据胚胎发育需氧量的规律，我们就要掌握适当的换 气操作方法，初期可两小时换气一次，打开进排气门，摇动风扇达 10 分 钟;7 天后要增加换气次数，1 小时换气 1 次，摇动风扇达 20 分钟。10 天 以后，换气工作更要勤一些，可以半小时 1 次，每次摇动风扇 30 分钟。 到 17 天以后，可以断续的将进排气门打开，让它自然通风。由于自产热 的不断增加，蛋面温度上升很快，上层蛋温较高，就可将进排气门一直 开着，让它自然通风。这样就可避免后期胚胎缺氧息气死亡。 ４ 转蛋 转蛋也称翻蛋。孵化期间，翻蛋不仅可防止胚胎的粘连，促进胚胎 运动，而且能够保持最快的血管生长以及胚胎、卵黄囊最佳的相对位 置，从而可最大限度地利用营养，以保持胚胎最高的生长速度。 多数自动孵化器设定的转蛋次数 1～18 天为每 2h 一次，每天 12 次。每天转 蛋 6～8 次对孵化无影响。19～21 天为出雏期，不需要转蛋。 孵化的第一周转蛋最为重要，第二周次之，第三周效果不明显。转蛋的 角度应与垂直线成 45 度角位置，然后反向转至对侧的同一位置，转动 角度较小不能起到转蛋的效果，太大会使尿囊破裂从而造成胚胎死亡。 ５ 凉蛋 凉蛋是孵化的补充条件，是指孵化到一定时间，将孵化机门打开， 关闭电源，让胚蛋温度下降的一种操作程序。目的是驱散孵化机中余 热，让胚蛋得到更多的新鲜空气，还可给胚胎冷刺激，有利于胚胎发育。 通常做法是每天上午、下午各一次。待胚蛋温度下降到 30℃~33℃后重 新关上机门接通电源继续孵化。如果孵化机供温、通风系统设计合理， 供温稳定，通风良好，也可以不凉蛋。但在炎热的夏季孵化或上蛋量过 大，通风不良时，需及时进行凉蛋。尤其是孵化后期胚胎脂肪代谢增强， 自温超温时应加强凉蛋。 上述孵化五要素都是互相联系、互相制约的，在正常情况下，温度、 通风、翻蛋是鸡蛋孵化的三大要素，三者关系密切缺一不可，掌握好这 三大要素再辅以湿度和凉蛋措施，定能取得理想的孵化成绩。
深入浅出解析智能车测速部分
深入浅出解剖智能车测速部分作者：IT民工在打滚作者简介：笔者大一、二参加第三、四届智能车竞赛，大三担任校区实验中心助理引导学校同学参加第五届智能车竞赛，荣获全国智能车竞赛电磁组竞赛特等奖。
自从大三开始到此刻一直从事运动控制系统开发，对运动控制了解还算比较透切。
在此，跟学弟们分享下他熟识的，望能对学弟们参加竞赛有所帮助，让大家少走些弯路尽早走上自控的正轨，让咱们一起努力将咱们祖国自控技术推向更高的台阶。
当然更希望此文能抛砖引玉。
文中有错漏地方还望各位多多包涵。
智能车运动控制系统包含：运算处理器（MCU）、执行机构（有刷直流电机）、反馈机构（编码器或旋转变压器）。
自动化行业里完成的运动控制系统包含三环控制，三环控制分别为：电流环（转矩环），属于三环中的内环；转速环，属三环中的中间环；位置环，属三环中的最外环。
这三环运动控制算法在不同系统有所取舍，有些系统只需用其中的一环或两环，例如：张力控制系统只需用到电流环足以；智能车则需要电流环+速度环。
据我了解几乎没有同学上两环控制算法的，都是单单一个速度环（速度环PID）。
要控制好电机应该上两环控制，只有这样才能最好的发挥电机的驱动能力。
这里稍微解析下吧，我们都知道当电机的力矩小于负载时，电机旋转速度将降低；电机输出的力矩大于负载时，电机带动负载做加速运动；只有当电机输出力矩等于负载大小时，运动系统才进入匀速运行状态。
当我们给小车一个速度值时，如比当前值大，咱们得加大电机力矩，让车速尽快到达设定速度；如比当前速度小，则减少力矩或者给反向力矩（刹车）。
总言之，电流环是让车速尽快到达设定值。
电流环控制算法建议使用PI控制，信号处理频率10KHZ为宜（差点忘了提醒，上电流环记得上电流取样电路哦，取样电路有霍尔取样或电阻取样两种方法，对于智能竞赛上电阻取样法足以，此方法节约成本、电路简单）。
速度环建议使用PID控制算法、处理频率1KHZ就可以了。
上段讲解控制算法，接下来重点跟大家聊聊速度反馈部分。
智能车舵机控制
智能车舵机控制智能车舵机控制第一章：引言智能车舵机是智能车辆系统中的一个重要组成部分，用于控制车辆的转向。
随着智能车辆技术的快速发展，智能车舵机的控制变得越来越重要。
本论文将介绍智能车舵机的控制方法，并讨论其在智能车辆系统中的应用。
第二章：智能车舵机控制原理本章将介绍智能车舵机控制的原理。
首先，将介绍智能车舵机的工作原理，包括舵机的结构和工作原理。
然后，将讨论智能车舵机控制的关键技术，包括车辆转向控制算法和传感器采集和处理技术。
最后，将介绍智能车舵机控制系统的硬件架构和软件设计。
第三章：智能车舵机控制方法本章将详细介绍智能车舵机控制的方法。
首先，将介绍传统的PID控制方法在智能车舵机控制中的应用。
然后，将介绍基于模糊控制和遗传算法的智能控制方法，并讨论其在智能车舵机控制中的应用。
最后，将介绍基于神经网络的智能车舵机控制方法，并讨论其优缺点和应用。
第四章：智能车舵机控制的应用本章将探讨智能车舵机控制在智能车辆系统中的应用。
首先，将介绍智能车舵机的实验平台，并介绍智能车辆系统中其他相关组件。
然后，将详细介绍智能车舵机控制在车辆行驶中的应用，包括车辆转弯、保持车辆在车道内等。
最后，将介绍智能车舵机控制技术在自动驾驶技术中的应用，并讨论其对车辆行驶的影响。
第五章：结论本章将对前面的内容进行总结，并给出对智能车舵机控制未来发展的展望。
最后，将对智能车舵机控制技术在智能车辆系统中的重要性进行总结，并对进一步研究提出建议。
通过以上四个章节的论述，可以全面了解智能车舵机控制的原理、方法和应用。
同时，对智能车辆系统的研究和发展也提供了重要的参考和指导。
第一章：引言智能车舵机是智能车辆系统中的一个重要组成部分，用于控制车辆的转向。
随着智能车辆技术的快速发展，智能车舵机的控制变得越来越重要。
传统的机械式舵机只能通过物理连接来控制车轮的转向，而智能车舵机则可以通过电子设备和控制系统来实现精确的控制。
本论文将介绍智能车舵机的控制方法，并讨论其在智能车辆系统中的应用。
编码器在机器人舵机中的应用
编码器在机器人舵机中的应用1. 应用背景编码器是一种测量旋转运动的装置，广泛应用于机器人舵机中。
机器人舵机是一种能够实现精确控制旋转角度和速度的电机，它在机器人技术、自动化生产线、工业设备等领域有着广泛的应用。
编码器作为舵机的关键部件之一，起到了实时监测和反馈舵机运动状态的重要作用。
2. 应用过程编码器在机器人舵机中具体的应用过程如下：步骤1：信号采集首先，编码器通过与电机轴相连，在电机轴上安装一个光电传感装置（如光电开关、霍尔传感器等），以实时采集电机轴旋转角度信息。
当电机旋转时，光电传感装置会产生相应的信号。
步骤2：信号解码接下来，采集到的信号经过解码处理。
解码是将传感装置输出的模拟或数字信号转换成可供控制系统识别和处理的数据形式。
解码过程通常包括信号滤波、放大、数字化等步骤。
步骤3：角度计算解码后，得到的数据经过计算，可以得到电机轴的旋转角度。
通常使用编码器输出信号的脉冲数来计算电机轴的角度变化。
根据编码器的类型和分辨率，可以实现较高精度的角度测量。
步骤4：控制反馈获得电机轴旋转角度后，将其作为反馈信号传输给控制系统。
控制系统根据反馈信息进行实时调整和控制，以达到预期的运动效果。
例如，在机器人舵机中，可以根据编码器反馈信息精确地控制舵机旋转到指定位置或按照设定速度运动。
3. 应用效果编码器在机器人舵机中的应用产生了以下效果：1. 实现精确位置和速度控制编码器提供了对电机轴旋转角度的准确测量，使得舵机能够实现精确的位置和速度控制。
通过不断监测和调整舵机旋转角度，可以使得机器人在工作过程中达到更准确、稳定的位置和速度。
2. 提高运动精度和稳定性编码器的应用可以大大提高机器人舵机的运动精度和稳定性。
通过实时监测电机轴旋转角度，并将其作为反馈信号传输给控制系统，可以实现对舵机的精确控制。
这样，机器人在执行任务时能够更加准确地运动，提高工作效率。
3. 实现闭环控制编码器在机器人舵机中的应用使得系统能够实现闭环控制。
智能车硬件
车型设计1.转向机构调整车模转向由前轮舵机经过连杆将转动变为平行四边形结构的转动，从而实现了前轮的转动。
默认的结构中，舵机侧卧放置，由于舵机的转动中心不在侧向的中心，造成了转动中心偏向一侧的情况，同时转动中心距离地盘比较小，造成舵机臂不能太长。
以上两个原因导致了在完成左右同等角度的转向是，舵机需要分别向左右打出不等但都比较大的角度，这将会导致左右转向的响应速度上的差以及总体效率的地下。
考虑到本届比赛所使用的Futaba S3010 舵机在中心附近的执行效率最高，同时舵机的力矩远大于默认安装所需要的力矩，我们考虑加长舵机臂并且让舵机转动中心位于车身左右中心上，加长舵机臂使得在转动相同角度过程中，舵机需要转过的角度大大减小，提高了响应速度。
但是加长舵机臂要有度，若太长，舵机提供不了转向所需要的力矩，轻者使小车转向不足，重者会导致舵机烧毁。
在反复测试之后，我们舵机转轴中心到连杆连接部分的中心距离为2.7cm。
为了让舵机处于车身中心，我们自己设计了一套支架，将舵机卧向安装，及转动轴向下的方式来安装舵机该方案的优点是：一、可以根据需要选择舵机输出杆的长度，从而获得所需要的灵敏度，但是舵机输出杆的长度也不能太长，因为这会对舵机的输出力矩有较高的要求，太长会烧坏舵机。
二、效率较高，舵机的单边（例如取左边）效率,对于长连杆方案来说，左轮角在增大的同时，右轮角在减小，而且角是在0-45 度之间，同时的变动也比较小（45 度-135 度），因此长连杆的效率变动较小且效率较高。
三、转角大，由于长连杆方案中舵机输出杆的转动在同一个平面内，当其到达极限位置时，转角比平行四边形方案要大。
四、转向更灵敏，因为放大倍数较平行四边形方案要大。
2.编码器安装光电编码器是智能小车速度反馈元件，其安装位置应该充分考虑测速的准确性和防干扰。
由于本届C 型车模有两个电机，且我们选用的编码器体积较大，给按照造成了极大的不便，在尝试了各种可能性后，采用了如图3-6 的安装方式。