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文档简介

循迹小车初级入门教程 要点 循迹基本常识光电循迹举例 循迹基本常识 循迹的基本过程 通过光电传感器判断出是否遇到黑线 然后控制马达做出对应的动作 1 识别黑线 1 认识光电传感器 光电传感器可以检测其照射到的面的亮度值 光电照射到白色面时亮度较大 黑色面时亮度较小 2 区分黑白 通过光电检测到的亮度大小便可以区分黑白 2 如何循迹 以双光电传感器为例 1 初步认识 以一小段直线为例 2 编程逻辑 1 简化的小车循迹编程 1 确认马达方向 2 使用光电传感器获取亮度值及定义变量 3 控制小车左右转 4 使用if 5 使用while 6 编写控制程序 7 下载运行程序 2 完善程序上一步的程序中 存在一个问题 即 转弯速度设置太小 车子遇到大弯时转不回来转弯速度设置太大 车子剧烈抖动解决办法 增加判断的情况数 1 仍然采用双光电 增加脱离轨迹的情况 2 采用多光电 不同光电转弯的速度不同 1 仍然采用双光电 增加脱离轨迹的情况下列两种情况无法根据光电的亮度值判断 但可以根据之前脱离轨道时是哪个光电最后检测到黑线来判断 在程序中可以添加一个变量 用来记录脱离轨道时哪个光电检测到车子情况1情况2 程序采用上述方法时 车子可以简单走一条没有交叉路口的路线 但程序中没有直走的情况 车子在循迹过程中抖的比较厉害 想要车子走的更好 甚至要走交叉路口等情况 就要对车子进行进一步处理 处理复杂路况 对于竞赛类的场地 轨迹的图形形式多样化 这样需要采用多个光电传感器的方式来解决 以三个光电传感器为例 三个光电的基本循迹控制方式三光电循迹的基本处理如右图所示 对于复杂图形的循迹 程序需要分段操作 对不同的路口进行判断处理 三个光电解决复杂路口情况对于类似上速图示的路口情况 需要同时通过几个光电的状态来判断小车该做出的动作 以第一个图片的直角处理为例 行走中判断第2个和第3个光电是否检测到黑线 是的话控制其右转 在右转过程中判断第1个或者第2个光电是否检测到黑线 停后面三个或者其他路口都可以以第一个图示的情况来处理 具体程序处理可查看例子程序 在实际循迹中 要保证车子走的又好又稳定一般方式是通过增加光电的个数来保证车子的行走质量 循迹的算法并不单一 下面拓展简述一种较高级的算法 PID的控制方式 PID中的比例控制 重新认识光电传感器光电检测的值是一个可变值 离黑线近时值比较小 离黑线远时值大 即 光电值越大 光电离黑线越远光电值越小 光电离黑线越近而在小车处理上 离黑线越远 小车转的弯越大 左右马达速度差越大离黑线越近 小车转的弯越小 左右马达速度差越小因此 光值差 对应 左右马达速度差 PID中的比例控制 光电状态与小车的控制方式 右转直走左转按照图示 偏离黑线时亮度越大 弯越大 假设取小车直走的值为300 设小车每次检测的值为gray 差值error gray 300 速度差sp err p error PID中的比例控制 其中p为控制小车转动的比例值 p越大 车子转动越
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