光电循迹小车使用手册.doc

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1、光电循迹小车使用手册光电循迹小车使用手册1.仿真软件介绍在做实物之前，可以用仿真软件plastid进行在线仿真。这样不仅可以加快设计进度，同时可以减少实际电路的调试，减少出错，节约成本。Plastid是为“飞思卡尔”杯全国大学生智能车邀请赛开发的智能车仿真系统，不仅可以针对不同的赛车，赛道，路径识别方案，控制策略等内容进行仿真和相关分析，还增添了许多新的功能，使仿真系统更接近于实际情况，为使用者提供更好，更真实的虚拟仿真平台。Plastid主要有以下几大特点：1.赛道与赛车环境模拟系统分别针对赛道与赛车建立模型，使用者可

2、以方便的自行设计直线，弯道等各种形状的赛道，并可根据赛车的实际情况调整赛车的参数，使用方便灵活。在条件限制，没有办法制作试验赛道或智能车尚未制作完成的情况下，更可以在该系统下验证，调试控制算法。2.控制算法仿真验证系统采用纯软件仿真形式，通过将控制程序编写成dll文件，系统调用dll文件来实现仿真。Dll的编写可以使用VC6，VC2005，Delphi7,Delphi2006.使用者可以根据自身情况，选择最适合自己的编程环境来编写程序。验证调试后的算法代码，也可以很方便的移植到单片机中。3.路径识别方案分析系统提供了广泛

3、使用的光电传感器和CCD传感器模型，使用者可以自行设计传感器的数量及排列方式，位置，在系统中进行仿真，通过分析比较，从而获得优化方案。很多程度上解决了实地试验中更换传感器麻烦，费时的问题。从而极大提高方案分析效率。11光电循迹小车使用手册图1.1程序主界面在此界面中，用户可以在菜单工具栏中的“文件”、“工具”、“帮助”等菜单进行操作；同时，也可以操作菜单工具栏下方的选项：“赛道设计”、“赛车设计”、“仿真模拟”、“结果回放”，进入相应的操作子界面进行进一步的操作。赛道设计：在赛道设计子界面中，可以进行赛道的设计操作，如新

4、建及修改赛道、赛道基本参数设定等。赛车设计：在赛车设计子界面中，用户建立自己的小车模型，并根据自己小车的实际情况对相关参数进行设置。同时，我们也提供了一些默认参数供用户调试。仿真模拟：完成前面的赛道和赛车设计之后，在仿真模拟子界面中，可以完成仿真系统最重要的功能——仿真模拟，为用户编写的算法作一个定性的评估；结果回放：在结果回放子界面中，可以观看仿真模拟之后保存的结果，用户可以通过播放、暂停、步进、步退等功能操作回放过程，分析回放结果。图1.2仿真系统的软件架构11光电循迹小车使用手册基本模型层包括赛车模型与赛道模型，用

5、户可根据实际情况设定模型参数如赛道参数、赛车参数、电机参数等等，它为整个系统提供了底层的物理模型驱动，仿真结果在此基础上计算而得。传感器层包括传感器种类、数量以及安装位置的设置，用户可以根据自己参赛队的实际的条件选择合适的传感器方案，同时也可以暂时设定一个方案，以后再作进一步的调整。在控制算法层，用户可以提供自己编写的算法以供仿真使用。仿真环境层在各个模型参数设置完毕、初始化成功的条件下，通过前面所设置的赛车、赛道模型以及接受控制算法所输出的控制信号（电机控制、转向控制信号），计算出车的行驶路线及各个运动、机电状态参数，

6、并即时地将数据传回控制算法层。在仿真过程中，系统将仿真过程中的一些重要状态参数记录下来，并可将结果保存为仿真记录文件。在回放模式中，用户可调用仿真保存的仿真记录文件，对其仿真结果进行后期分析和处理，进而改进自己的赛车设置以及控制算法。图1.3赛道设计界面赛道主视窗及全局视窗可即时显示出正在设计的赛道的形状，供用户设计时参考，当坐标停留在主视窗内时，左下角状态栏会有当前鼠标点的坐标显示，方便用户设计赛道时地定位。用户可以通过赛道编辑来实现赛道地设计，右下角的数据列表还有当前赛道地数据信息显示，这样使赛道设计更加方便、直观。

7、11光电循迹小车使用手册图1.4赛车设计界面赛车设计包括：赛车基本参数设置、电机参数设置、舵机参数设置、添加并设置传感器参数四个方面。获得并设置准确的各种参数，是一个好的赛车模型的基础。图1.5仿真界面仿真开始之后，系统提供了5块区域显示赛车行驶过程中的各种状态参数：1）主视窗11光电循迹小车使用手册显示局部区域的赛车运行姿态，用于细节观察。2）全局视窗显示全局信息，用于观察赛车运行全局状态。3）传感器视窗显示传感器信号，同“赛车测试”。4）行驶参数区显示当前时间，赛车车速、加速度、前轮转角、偏差距离、位置等状态参数。偏

8、差距离：赛车中心点到赛道中心线的最短距离。5）行驶曲线区显示速度和偏差距离的历史曲线，用于观察两者变化的趋势。是评估控制算法效果的重要依据。2.小车硬件介绍2.1系统硬件概述 系统硬件框架图如图2.1所示：图2.1系统硬件框架图2.2舵机控制模块舵机主要是用来控制智能车的运动方向，通过调节小车前轮转动的角度来改变小车