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

server/2024/12/22 20:07:34/

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

#define limit_180_Z(n) ((n>0)?(n-360):n)
#define limit_180_F(n) ((n<0)?(n+360):n)int base_speed = 70;// cm/s
int Target_angle = 0;#define OpenMV_Kp 1.1
#define Line_Kp 2
uint8_t ABCD_flag = 0;
uint8_t TI_flag = 2;void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{float angle_Err = 0;static uint8_t last_line_flag = 0;if(htim->Instance == TIM2 ){motorA.speed = get_speed_motorA();motorB.speed = get_speed_motorB(); 
//        motorA.S += motorA.speed*0.01;//路程等于速度积分,单位:cm
//        motorB.S += motorB.speed*0.01;//cmif(last_line_flag != line_flag) {ABCD_flag++;}last_line_flag = line_flag;if(line_flag == 1)//巡线{motorA.Target_Speed = base_speed - rho_org * OpenMV_Kp;motorB.Target_Speed = base_speed + rho_org * OpenMV_Kp;}else //转向和直线行使{   if(TI_flag == 1)//视频一演示,不交叉走圈{                if(ABCD_flag == 2||ABCD_flag == 6||ABCD_flag == 10||ABCD_flag == 14){Target_angle = -180;angle_Err = limit_180_Z(MPU6050.yaw)-(Target_angle+ABCD_flag*0.6);}else{Target_angle = 0;angle_Err = MPU6050.yaw-(Target_angle+ABCD_flag*0.5);}}else if(TI_flag == 2)//视频二演示,交叉走圈{if(ABCD_flag == 0||ABCD_flag == 4||ABCD_flag == 8||ABCD_flag == 12){Target_angle = -33;angle_Err = MPU6050.yaw-Target_angle;}if(ABCD_flag == 2||ABCD_flag == 6||ABCD_flag == 10||ABCD_flag == 14){Target_angle = 215;angle_Err = limit_180_F(MPU6050.yaw)-Target_angle;      }                    }motorA.Target_Speed = base_speed - angle_Err * Line_Kp;motorB.Target_Speed = base_speed + angle_Err * Line_Kp;               if(ABCD_flag == 16) //走完四圈停下来{motorA.Target_Speed = 0;motorB.Target_Speed = 0;}           }motorA.out = pid_control(POSITION_PID,motorA.speed,motorA.Target_Speed,200,18,15);motorB.out = pid_control(POSITION_PID,motorB.speed,motorB.Target_Speed,200,18,15);        Load(motorA.out, motorB.out);}
}

         完整工程请查阅:https://download.csdn.net/download/qq_67319052/89599871icon-default.png?t=N7T8http://H题stm32+OpenMV版完整工程

        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


http://www.ppmy.cn/server/93228.html

相关文章

新手必看:Elasticsearch 入门全指南

Elasticsearch 入门介绍 Elasticsearch 是一个开源的分布式搜索和分析引擎&#xff0c;广泛应用于处理大规模数据和实时搜索需求。它基于 Apache Lucene 构建&#xff0c;具备高可扩展性和分布式特性&#xff0c;能够快速、可靠地存储、搜索和分析大量数据。本文将介绍 Elasti…

Flutter自定义通用防抖的实现

在前端项目开发中&#xff0c;点击事件的防抖是一个永远无法错开的点&#xff0c;特别是针对一些复杂的业务场景&#xff0c;如果不做好防抖操作&#xff0c;就会导致页面或功能触发多次&#xff0c;引发异常或闪退。 在Flutter中可以通过扩展函数的特性 对Function增加全局扩…

六种方法实现Python文件之间的互动!

一、exec() 首先&#xff0c;我们生成一个名为**“file1.py”的python文件**&#xff1a; # file1.py print("Hello from file1!")然后&#xff0c;再生成一个名为“main.py”的python文件&#xff1a; # main.py filename file1.py with open(filename) a…

python机器学习9--网络服务器

1.有没有更简单的方法让朋友可以直接取得你所开发的Python程序&#xff1f;有两个方法可以使用。第一个方法是使用安装程序&#xff0c;将完整的Python程序安装&#xff0c;另外一个方法就是使用网页服务器的方式&#xff0c;在此将介绍和使用Python创建一个网页服务器&#xf…

探索天穹数仓自治能力的新实践

探索天穹数仓自治能力的新实践 随着业务和技术的发展&#xff0c;传统数仓模式向数智数仓模式演进&#xff0c;数据治理面临诸多挑战。自治平台采用双引擎策略&#xff0c;注重感知能力、观测能力、诊断能力和优化能力的建设&#xff0c;实现了对数据的精细化管理。例如&#x…

Kylin Cube构建日志分析:洞察大数据构建过程的窗口

Kylin Cube构建日志分析&#xff1a;洞察大数据构建过程的窗口 Apache Kylin是一款为Hadoop优化的开源分布式分析引擎&#xff0c;它通过构建数据立方体&#xff08;Cube&#xff09;来实现对大数据的快速查询。在维护和优化Cube的过程中&#xff0c;构建日志分析是一个重要的…

2024-07-24 buildroot c语言应用获取 kernel kobject_uevent_env 发送的消息,侦测USB口变化。

一、kobject_uevent_env 是 Linux 内核中的一个函数&#xff0c;用于发送内核事件到用户空间。它主要用于生成和发送与内核对象&#xff08;kobject&#xff09;相关的事件通知&#xff0c;这些事件通常用于通知用户空间程序&#xff08;如 udev&#xff09;有关硬件的变化或其…

不得不安利的程序员开发神器,太赞了!!

作为一名程序员&#xff0c;你是否常常为繁琐的后端服务而感到头疼&#xff1f;是否希望有一种工具可以帮你简化开发流程&#xff0c;让你专注于创意和功能开发&#xff1f;今天&#xff0c;我要向大家隆重推荐一款绝佳的开发神器——MemFire Cloud。它专为懒人开发者准备&…