devbox
秋刀鱼在做梦
这个屌丝很懒，什么也没留下！
关注作者
热门标签
热门文章
当前位置:   article > 正文

2024电赛H题参考方案（+视频演示＋核心控制代码）——自动行驶小车

作者：秋刀鱼在做梦 | 2024-08-10 10:02:46

赞

踩

2024电赛h题

目录

一、题目要求

二、参考资源获取

三、TI板子可能用到的资源

1、环境搭建及工程移植

2、相关模块的移植 

四、控制参考方案

1、整体控制方案+视频演示

2、视频演示部分核心代码

五、总结

一、题目要求

         小编自认为：此次控制类类型题目的H题，相较于往年较为简单，功能也算单一，四个题目的时间要求都不是很高，容易得分，其中主要难点可能是TI芯片了，但是资源丰富，那也就不是问题了。

二、参考资源获取

        嘉立创官方为了助力电赛，特地推广了一款TI的开发板——MSP0系列（刚好是题目要求的），其中覆盖开发环境的搭建（直接最熟悉的用Keil进行开发，同时搭配图形化配置，简直就是Keil+STM32Cube的开发模式），同时配套各种外设的开发教程以及各类传感器等模块的开发教程，附加源码示例，直接移植即可。

嘉立创电赛开发板x2icon-default.png?t=N7T8https://lceda001.feishu.cn/wiki/JNu0wa35pi4feikXbmlcJRwLnGl

 MSPM0G3507开发板icon-default.png?t=N7T8https://wiki.lckfb.com/zh-hans/dmx/

三、TI板子可能用到的资源

1、环境搭建及工程移植

        参考立创平台，搭建开发平台，使用Keil进行开发：

环境配置流程icon-default.png?t=N7T8https://wiki.lckfb.com/zh-hans/dmx/beginner/install.html

         重点是：在Keil环境下安装SysConfig 工具。SysConfig 是一个直观而全面的图形实用程序集合，用于配置引脚、外设、子系统和其他组件。它可助我们直观地管理、发现和解决配置冲突，以便有更多时间去编写核心逻辑代码。如下，其配置界面：

2、相关模块的移植 

 1、移植MPU6050模块

        该模块主要用来转向角度控制等，可以使小车走直，平稳角度转向等。

 2、移植TB6612电机驱动模块

        用以驱动电机。

 控制电机时，最好加上速度环控制，所以需要对编码器进行测速，可以通过配置定时器和外部中断实现测速，可以参考esp32测速方式。

参考内容：编码器相关知识及ESP32-Arduino程序_esp32解算ab编码器-CSDN博客

其他模块根据需要自行移植。。。。。。

四、控制参考方案

1、整体控制方案+视频演示

        这里只是为了验证控制方案，小编没有电赛器材，所以就以STM32为主控，OpenMV摄像头巡线的方案进行演示。但控制方案、巡线原理都一样，都是通过控制黑线与中心线的偏差关系，只是电赛官方要求不准用摄像头，但用灰度传感器也一样。通过灰度传感来获取偏差，灰度优点是点位准确，只是数据相对摄像头获取的较为离散，但只用比列控制，也完全足够了。

        根据速度环、转向环、巡线环的控制方式验证一下方案。以速度环为整体控制内环，外环由转向环和巡线环选择作用，在遇到黑线时开启巡线环，脱离黑线时开启转向环，其中转向环主要控制小车转向，并且按照某一方向直线行驶，如果转向不稳定，或者要求更高，可以引入角速度环。

        基本控制流程框图如下：

         方案改进：如果转向不稳，则可以引入角速度环，以控制转向时的速度稳定。。。。。。

以下为相关演示视频（原视频，关闭原声）：

2024电赛H题方案演示一

2024电赛H题方案演示二

        方案基本可行，速度稳定且并未到达该车上限，需要进一步的优化控制逻辑，这里使用的是统一速度行驶，可采取变速行使，可进一步提高稳定性和减少整体耗时。明显缺陷：MPU6050存在零漂等，准确度不好，如能用算法解决，稳定性可进一步提高，其次该车的初始摆放位置较为重要， 初始角度为后续转向的参考。若采用四轮小车，只需将左边两轮和右边两轮进行分别同步即可，可能还需要微调参数。

2、视频演示部分核心代码

  1. #define limit_180_Z(n) ((n>0)?(n-360):n)
  2. #define limit_180_F(n) ((n<0)?(n+360):n)
  3.  
  4. int base_speed = 70;// cm/s
  5. int Target_angle = 0;
  6.  
  7. #define OpenMV_Kp 1.1
  8. #define Line_Kp 2
  9. uint8_t ABCD_flag = 0;
  10. uint8_t TI_flag = 2;
  11.  
  12. void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
  13. {
  14.     float angle_Err = 0;
  15.     static uint8_t last_line_flag = 0;
  16.     if(htim->Instance == TIM2 )
  17.     {
  18.         motorA.speed = get_speed_motorA();
  19.         motorB.speed = get_speed_motorB(); 
  20. //        motorA.S += motorA.speed*0.01;//路程等于速度积分，单位：cm
  21. //        motorB.S += motorB.speed*0.01;//cm
  22.  
  23.  
  24.         if(last_line_flag != line_flag) 
  25.         {
  26.             ABCD_flag++;
  27.         }
  28.         last_line_flag = line_flag;
  29.         if(line_flag == 1)//巡线
  30.         {
  31.             motorA.Target_Speed = base_speed - rho_org * OpenMV_Kp;
  32.             motorB.Target_Speed = base_speed + rho_org * OpenMV_Kp;
  33.         }
  34.         else //转向和直线行使
  35.         {   
  36.             if(TI_flag == 1)//视频一演示，不交叉走圈
  37.             {                
  38.                 if(ABCD_flag == 2||ABCD_flag == 6||ABCD_flag == 10||ABCD_flag == 14)
  39.                 {
  40.                     Target_angle = -180;
  41.                     angle_Err = limit_180_Z(MPU6050.yaw)-(Target_angle+ABCD_flag*0.6);
  42.                 }
  43.                 else
  44.                 {
  45.                     Target_angle = 0;
  46.                     angle_Err = MPU6050.yaw-(Target_angle+ABCD_flag*0.5);
  47.                 }
  48.                 
  49.             }
  50.             else if(TI_flag == 2)//视频二演示，交叉走圈
  51.             {
  52.                 if(ABCD_flag == 0||ABCD_flag == 4||ABCD_flag == 8||ABCD_flag == 12)
  53.                 {
  54.                     Target_angle = -33;
  55.                     angle_Err = MPU6050.yaw-Target_angle;
  56.                 }
  57.                 
  58.                 if(ABCD_flag == 2||ABCD_flag == 6||ABCD_flag == 10||ABCD_flag == 14)
  59.                 {
  60.                     Target_angle = 215;
  61.                     angle_Err = limit_180_F(MPU6050.yaw)-Target_angle;      
  62.                 }                    
  63.             }
  64.             motorA.Target_Speed = base_speed - angle_Err * Line_Kp;
  65.             motorB.Target_Speed = base_speed + angle_Err * Line_Kp;               
  66.             if(ABCD_flag == 16) //走完四圈停下来
  67.             {
  68.                 motorA.Target_Speed = 0;
  69.                 motorB.Target_Speed = 0;
  70.             }           
  71.         }
  72.             motorA.out = pid_control(POSITION_PID,motorA.speed,motorA.Target_Speed,200,18,15);
  73.             motorB.out = pid_control(POSITION_PID,motorB.speed,motorB.Target_Speed,200,18,15);        
  74.             Load(motorA.out, motorB.out);
  75.     }
  76. }

         完整工程请查阅：2024电赛STM32+OpenMV版完整工程（主要展示小车控制方案）icon-default.png?t=N7T8https://download.csdn.net/download/qq_67319052/89599871

        其中，代码较为粗糙，可以进一步改善：

1、交叉走圈时，可以先转到指定角度，然后再加基础速度，稳定性可能要好的多，方便提速。

2、再经过ABCD点一定距离或时间时，可以加快速，快到ABCD点时或到ABCD点时减速，甚至去掉基础速度，整体采用变速运行，前提是巡线和直线行驶部分要稳。

3、MPU6050零漂处理，有条件直接换更好的陀螺仪使用，如果要继续使用，可以采用：

        （1）在小车运行前，要等待其初始化完成，并稳定读取初始值，然后再启动小车的运动控制。

        （2）更好的是，等待其初始化完成后，多次进行数据读取并采用均值滤波，将处理后的值作为初始值，最后再进行小车运动控制。

4、等待大家发言，有更好方法欢迎评论留言。

        其他相关代码请查看：2024电赛H题可能用到的代码——自动行驶小车-CSDN博客小编分享了2024电赛H题参考方案（+视频演示＋核心控制代码）——自动行驶小车文章后，于是根据其中问题写了一些可能用到的参考代码，希望能帮助大家，有问题欢迎大家指出。代码仅作参考，有误之处多担待。https://blog.csdn.net/qq_67319052/article/details/140805365

五、总结

        控制的难点就在与ABCD四点之间的丝滑连接，如何让小车又快又稳的运行，最后比拼的就是时间了，可能也是比赛现场的重点评判标准，毕竟选择该题的人多，水涨船高。

        今天是电赛第一天，希望能帮到大家，有误之处望指正！！！

声明：本文内容由网友自发贡献，不代表【wpsshop博客】立场，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有侵权的内容，请联系我们。转载请注明出处：https://www.wpsshop.cn/w/秋刀鱼在做梦/article/detail/958051
推荐阅读
相关标签

Copyright © 2003-2013 www.wpsshop.cn 版权所有，并保留所有权利。

  

闽ICP备14008679号