基于MC9S12DGl28的自主尋跡智能車控制系統(tǒng)
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系統(tǒng)使用模糊控制算法控制智能車轉(zhuǎn)向。傳感器檢測的重點是轉(zhuǎn)向角誤差，當(dāng)轉(zhuǎn)向角誤差相同時，不同的誤差變化率反映不同的軌道半徑，因此，該設(shè)計還檢測轉(zhuǎn)向角誤差變化率。當(dāng)誤差量很小，且誤差變化率不變時，則判定為智能小車正沿著引導(dǎo)線行駛，則機器人小車沿直線行進;若誤差變化率較大時，表明智能小車正在偏離引導(dǎo)線，此時，需對航向角做相應(yīng)調(diào)整。通過CCD圖像傳感器檢測白色地面上的黑線，根據(jù)返回的信號得出駕駛角誤差和誤差變化率，將CCD圖像傳感器視覺中心的誤差和誤差變化率作為控制器的輸入，分別用e和ec表示;輸出為駕駛角，用δ表示。模糊語言值分別選為：e：{LB，LM，LS，CE，RS，RM，RB};ec：{PB，PM，PS，Z0，NS，NM，NB};δ：{LB，LM，LS，CE，RS，RM，RB}。隸屬度函數(shù)采用三角形，如圖4所示。交疊系數(shù)β=(c1一a2)/(c2-b1)，取0.75。根據(jù)駕駛經(jīng)驗建立規(guī)則庫進行模糊推理后.利用重心法進行反模糊化得出舵機所要轉(zhuǎn)的角度。
3.4 智能車控制流程
設(shè)計中，程序初始化完成后便進入空閑模式，等待中斷發(fā)生。中斷包括車輪轉(zhuǎn)速計數(shù)器中斷、CCD圖像捕捉中斷和以10 ms為周期的定時器0中斷。驅(qū)動電機和舵機的PWM控制信號由單片機的PWM模塊自動產(chǎn)生，其定時器0的中斷服務(wù)程序如圖5所示。
4 結(jié)語
以MC9S12DGl28作為控制核心，設(shè)計自主尋跡的智能車控制系統(tǒng)，在檢測到智能車運動信息和道路信息的基礎(chǔ)上，采用模糊控制算法控制舵機轉(zhuǎn)向，通過轉(zhuǎn)速PID調(diào)節(jié)的方式控制直流電機。實驗證明：該智能車在白色的跑道上能沿著一定寬度任意弧度的黑色引導(dǎo)線以較快的速度平穩(wěn)地行駛，尋跡效果良好，速度和轉(zhuǎn)向控制響應(yīng)快，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力強，速度可以達(dá)到1.5 m/s，此方案已應(yīng)用于全國智能車大賽。
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