基于MC9S12XS128的直立双驱动智能车的设计.pdf

《基于MC9S12XS128的直立双驱动智能车的设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、自动控制I2‘。一。耳⋯第’5期一ZiDongKongZhiI基于MC9S12XS128的直立双驱动智能车的设计唐杰，于永会，何志琴(贵州大学电气工程学院，贵州贵阳550025)摘要：智能车以汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、计算机、机械等学科。本设计实现了一种基于飞思卡尔MC9S12XS128单片机的线性CCD导航直立智能车。在本设计中，以后轮双电机驱动模型赛车作为智能小车基本栽体，使用可靠的16位单片机MC9S12XS128作为控制核心，采用线性CCD器件TSL1401作为小车导航的依据，并且通过控制策略使小车平稳快速的跑完赛道全程。关键词：智能车MC9S12X

2、S128线性CCD直立中图分类号：TP24文献标识码：B文章编号：1002—6886(2014)05—0065—04Thedesignofuprightdual——drivingsmartcarbasedonMC9S12XS128TANGJie，YUYonghui，HEZhiqinAbstract：Basedonautomotiveelectronics，thecoveragefieldsofsmartearsincludecontrol，patternrecognition，sensortechnology，computerandmechanicalengineering．Th

3、eprojectistodesignandproducealinearCCDnavigationintelligentvehiclebasedonfreescaleMC9S12XS128．Amodelracingcardrivenbydualmotorisusedasthebasiccarrierofthesmartca／"．Areliable16一bitmicrocontrollerMC9S12XS128isusedasthecontrolcore，linearCCDTSL1401isusedasthebasisofthesmartcal"’snavigation，andaco

4、ntrolstrategyisusedtomakethecarsteadilyandrapidlyfinishthewholetrackrae-ing．Keywords：smartcar；MC9S12XS128；linearCCD；upright为两个电机的转动速度。0引言车模运动控制任务可以分解为三个基本的控制智能车是光机电控一体化技术等最新科技成果任务：直立控制、速度控制和转向控制。与汽车技术相结合的产物，目前已经成为智能机器1．1直立控制人研究领域的一个重要基础环节。在现阶段国内外控制车模直立的控制算法，通过测量车模的倾高校所进行的智能车比赛中，智能车主要由单片机角和倾角速

5、度来控制车模车轮的加速度来消除车模控制，最常见的比赛方式是在规定的赛道内跑完规的倾角，因此车模倾角及倾角速度的测量成为控制定的圈数，时间短的车辆为获胜者。本文是设计并车模直立的关键。测量车模倾角和倾角速度可以通实现一种基于飞思卡尔MC9S12XS128单片机的直过安装在车模上的加速度传感器和陀螺仪来实现。立双驱动智能车。1．2速度控制假设车模在上面的直立控制调节下已经能够保1概述持平衡了，但是由于安装误差，传感器实际测量的角直立智能车系统采用飞思卡尔16位微控制器度与车模角度有偏差，因此车模实际不是保持与地MC9S12XS128单片机作为核心控制器，采用的是C面垂直，而是存在一个

6、倾角。在重力作用下，车模就型车模，根据设计要求，维持车模直立、运行的动力会朝倾斜的方向加速前进。通过两个编码器分别测都来自于车模的两个后轮，后轮转动由两个直流电回左右轮的实际速度，与左右轮的目标速度进行运机驱动，当车模作为一个控制对象时，其控制输入量算，将结果赋给电机即可控制车体的速度。·65·观弋。摘ModernMacne1．3方向控制为了能保证输出电压在合理范围(不饱和、不线性CCD模块对道路信息采集的信号经过单截止、能分辨赛道黑线)，需要根据选定的镜头确定片机处理后，生成电机差动控制量，通过左右电机速运放放大倍数。度差驱动车模转向消除车模距离道路中心的偏差。采集到的128像

7、素点电压绘制的曲线，其中凹由于车模本身装有电池等比较重的物体，具有很大下去部分即为检测到的黑线。的转动惯量，在调整过程中会出现车模转向过冲现象，根据角度和速度控制经验，为消除车模方向控制中的过冲，需要增加微分控制。2硬件电路设计整体硬件结构图如图1。图2128像素点电压绘制的曲线2．3电机驱动模块在电机驱动模块中，选用的是在智能车中广泛使用的半桥驱动芯片BTS7960，BTS7960是应用于电机驱动的大电流半桥高集成芯片，通态电阻典型值为16m12，驱动电流为43A，两片BTS7