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1、循跡小車初級(jí)入門教程,,要點(diǎn),循跡基本常識(shí) 光電循跡舉例,循跡基本常識(shí),循跡的基本過程：通過光電傳感器判斷出是否遇到黑線，然后控制馬達(dá)做出對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。 1、識(shí)別黑線 （1）認(rèn)識(shí)光電傳感器：光電傳感器可以檢測其照射到的面的亮度值。光電照射到白色面時(shí)亮度較大，黑色面時(shí)亮度較小。 （2）區(qū)分黑白：通過光電檢測到的亮度大小便可以區(qū)分黑白。,2、如何循跡，以雙光電傳感器為例 (1)初步認(rèn)識(shí)，以一小段直線為例。,（2）編程邏輯：,1、簡化的小車循跡編程： （1）確認(rèn)馬達(dá)方向 （2）使用光電傳感器獲取亮度值及定義變量 （3）控制小車左右轉(zhuǎn) （4）使用if （5）使用while （6）編寫控制程序 （7）下載
2、運(yùn)行程序,2、完善程序 上一步的程序中，存在一個(gè)問題，即： 轉(zhuǎn)彎速度設(shè)置太小：車子遇到大彎時(shí)轉(zhuǎn)不回來 轉(zhuǎn)彎速度設(shè)置太大：車子劇烈抖動(dòng) 解決辦法：增加判斷的情況數(shù)： （1）仍然采用雙光電，增加脫離軌跡的情況 （2）采用多光電，不同光電轉(zhuǎn)彎的速度不同,（1）仍然采用雙光電，增加脫離軌跡的情況 下列兩種情況無法根據(jù)光電的亮度值判斷，但可以根據(jù)之前脫離軌道時(shí)是哪個(gè)光電最后檢測到黑線來判斷。在程序中可以添加一個(gè)變量，用來記錄脫離軌道時(shí)哪個(gè)光電檢測到車子 情況1 情況2,程序 采用上述方法時(shí)，車子可以簡單走一條沒有交叉路口的路線。 但程序中沒有直走的情況，車子
3、在循跡過程中抖的比較厲害。想要車子走的更好，甚至要走交叉路口等情況，就要對(duì)車子進(jìn)行進(jìn)一步處理。,處理復(fù)雜路況,對(duì)于競賽類的場地，軌跡的圖形形式多樣化，這樣需要采用多個(gè)光電傳感器的方式來解決。以三個(gè)光電傳感器為例。,三個(gè)光電的基本循跡控制方式 三光電循跡的基本處 理如右圖所示。 對(duì)于復(fù)雜圖形的循跡， 程序需要分段操作，對(duì) 不同的路口進(jìn)行判斷處 理。,三個(gè)光電解決復(fù)雜路口情況 對(duì)于類似上速圖示的路口情況，需要同時(shí)通過幾個(gè)光電的狀態(tài)來判斷小車該做出的動(dòng)作。 以第一個(gè)圖片的直角處理為例： 行走中判斷第2個(gè)和第3個(gè)光電是否檢測到黑線是的話控制其右轉(zhuǎn)在右轉(zhuǎn)過程中判斷第1個(gè)或者第2個(gè)光電是否檢測到黑線停
4、后面三個(gè)或者其他路口都可以以第一個(gè)圖示的情況來處理。具體程序處理可查看例子程序。,在實(shí)際循跡中，要保證車子走的又好又穩(wěn)定一般方式是通過增加光電的個(gè)數(shù)來保證車子的行走質(zhì)量。 循跡的算法并不單一，下面拓展簡述一種較高級(jí)的算法，PID的控制方式。,PID中的比例控制,重新認(rèn)識(shí)光電傳感器 光電檢測的值是一個(gè)可變值，離黑線近時(shí)值比較小，離黑線遠(yuǎn)時(shí)值大。即： 光電值越大光電離黑線越遠(yuǎn) 光電值越小光電離黑線越近 而在小車處理上： 離黑線越遠(yuǎn)小車轉(zhuǎn)的彎越大左右馬達(dá)速度差越大 離黑線越近小車轉(zhuǎn)的彎越小左右馬達(dá)速度差越小 因此：光值差--對(duì)應(yīng)--左右馬達(dá)速度差。,PID中的比例控制,光電狀態(tài)與小車的控制方式： 右轉(zhuǎn) 直走 左轉(zhuǎn) 按照?qǐng)D示，偏離黑線時(shí)亮度越大，彎越大。假設(shè)取小車直走的值為300，設(shè)小車每次檢測的值為gray，差值error=gray-300；速度差sp_err=p*error；,PID中的比例控制,其中p為控制小車轉(zhuǎn)動(dòng)的比例值，p越大，車子轉(zhuǎn)動(dòng)越靈敏，實(shí)際小車運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)中，將會(huì)抖動(dòng)的比較厲害。,
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