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1、协议·算法及仿真电子科技2009年第22卷第6期一种智能车寻迹算法的研究蔡公华,洪乃刚(安徽工业大学电气信息学院,安徽马鞍山243002)摘要智能车自动寻迹技术,是体现其智能水平的一个重要标志。在利用光电传感器寻迹技术中,光电传感器的排布及其算法尤为重要。文中设计了一种传感器阵列“伞”型布局方式,并提出了相应的PID控制算法。试验证明,用此算法即使在路面导引线复杂的情况下,也能很好的保证智能车沿正确的方向前进,同时保证了运行时的平稳性。关键词智能车;光电感布局;寻迹算法中图分类号TP21219文献标识码A文章
2、编号1007-7820(2009)06-010-04AStudyofNavigationBasedontheSmartCarCaiGonghua,HongNaigang(SchoolofElectricalEngineering&Information,AnhuiUniversityofTechnology,Mapanshan243002,China)AbstractThesmartcarautomaticroutingtechnologyisanimportantmarkwhichmanifestsitsi
3、ntelligentlevel.Thearrangementandalgorithmofthephotoelectricsensorisparticularlyimportantinthetechnologyofphotoelectricsensortrackfinding.Thispaperdesignsanewmethodofphotoelectricsensorarrangementandref2erencePIDalgorithm.Theexperimentshowsthatthealgorithmg
4、uaranteesthatthesmartcarrunsinthecorrectdirectionwithstabilityeveniftheleadinglineoftheroadsurfaceiscomplex.Keywordssmartcar;photoelectricsensorarrangement;navigation随着控制技术及计算机技术的发展,智能车到的信号进行分析并做逻辑处理后,得到行进方系统将在未来工业生产和日常生活中扮演重要的向,然后根据一定的步数去驱动步进电机,实现[1]角色。在自主
5、式智能车导航系统中,智能汽车智能车的循迹行进。本系统的电机采用步进电机,要实现自动导引功能就必须要感知导引线,即所因为步进电机具有快速起停能力,且转换精度高,[2-3]谓的寻迹。文中研究智能车寻迹系统采用红外反速度控制灵活,有利于小车的稳定。射式光电感识别路径上的黑线,并以最短的时间完成寻迹。为使智能车快速、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。图1硬件框图1硬件电路111常见传感器布局方式该系统采用黑白线作为智能车导引线,用单本系统的路径识别采用收发一体
6、的红外反射片机MC9S12DG128B扫描光电传感器组,对采集式光电传感器MG-2BC作为路径的基本检测元件。对于光电传感器,其布局方式有多种,常见收稿日期:2008206226的有:作者简介:蔡公华(1979-),男,硕士研究生。研究方向:(1)一字形等间距排布和不等间距排布。电力电子与电力传动。洪乃刚(1945-),男,教授,硕士一字形等间距布局:简单,程序易处理,但生导师。研究方向:电力电子与电力传动。10一种智能车寻迹算法的研究协议·算法及仿真由于不等角度,小车左右晃动厉害,且不利于弯黑线。根据导引线
7、实际的最大偏转角度为45°,把道的准确采集;A和A′放在了偏离中心线GH为45°且以GH为半一字形不等间距布局:此种布局一般按等角径的圆弧上,同时在圆弧上的有B、B′和C、C′4度分布原则,信息检测相对连贯、准确,控制算个光电传感器,其它的D、E、F和D′、E′、F′传法简单,小车运行连贯、稳定,但传感器检测范感器均在以CC′为直线的弧线上。中心线以外的所围有限。有12个光电传感器中,每相邻两个光电传感器与(2)M形布局。H所组成的夹角相等,为715°。M形布局有利于拓宽边沿传感器检测范围,[2]更适合小车快
8、速前进中的弯道检测;但由于非线性,信息检测不稳定,容易产生振动,不利于小车行驶时的稳定性。为尽量保持小车行使过程中的稳定性和准确性,扩大光电传感器的检测范围,本试验设计了图2光电传感器分布一种新型“伞”状光电传感器布局方式。根据导引线的宽度为25mm和光电传感器总112传感器“伞”状布局体横向排布最大宽度为250mm的限制,设置F和系统采用14个光电传感器按等角度呈伞状分F′偏离中心线各为1815m
