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【回复即得200IC币】作为更加亲民的智能车比赛,NXP恩智浦智能车比赛大家都有所耳闻,也在社区有了解过相关项目。相信很多朋友一定十分感兴趣,但又没有实际参与过。今天为大家带来大神选手WillChan_的实战资料,揭秘一个优秀的参赛选手如何备战NXP智能车比赛。一、概要比赛规则与赛道:比赛没有赛道,只有电磁线。但赛道元素包括有直道、弯道、坡道、十字路口以及横断路障。室外电磁组原则上选择室外的马路、草坪、体育场组织比赛,场地内可能会存在高度不大于 2 厘米的硬质路坎、沙坑、深度不超过 2 厘米的水坑等。选手制作的车模完成赛道运行一周。比赛时间从车模冲过起跑线到重新回到起跑线为止。越野车外形车的功能与实现: 本文脉络 二、硬件部分:1.主控板(1)原理图:K60引脚分配:引脚通过查K60引脚功能来分配,除去特殊功能引脚外,其余引脚为普通I/O口特殊引脚:I2C通信:SDA,SCLFTM(PWM输出):PWMA,DPWMAD(模数转换):AD1~AD6串口通信:TX2,RX2电源部分及笔记:(7~8v输入,5v和3.3v输出)以下为原理笔记: 按键模块:(SW2为4并排按键,用于设置车的模式) 电机输出(为排针插座,接驱动板,DIRA为电机方向控制,PWMA为速度控制): 舵机输出(为排针插座,5v供电电压,DPWM为脉冲输出,以控制舵机转角): AD输入(为排针插座,接传感器板,6路电感值输入): 普通IO口: 串口: 蜂鸣器: (2)PCB和3D图 PCB中,logo部分和敷铜(GND)已去除,以更清晰显示电路 2.电机驱动板:用于驱动电机(1)原理图H桥电机驱动:VCC直接接电池(7~8V) H桥原理: 12v升压(用于IR2104s驱动mos管): 电源部分: VCC是电机供电 12V(用于IR2104s驱动MOS)和3.3v(逻辑芯片供电): 调速及转向: Led显示电机方向及速度大小(速度越大越亮): 排针插座信号输入,3.3v用于逻辑芯片供电: 逻辑非和逻辑与芯片: 原理笔记:(2)PCB(GND敷铜已去)和3D图 3.传感器板:处理电感数据(1)原理图电源部分:信号放大:(opa2350为运放,根据电阻,放大倍数最大50倍,输入输出为正弦波,共6路) 信号整流(经实验,连接AD输出和GND的电容会严重削弱信号,故去除): 信号输入输出(为插座): (2)PCB(GND敷铜已去除)和3D图 4.电磁探测板:探测电磁线信号(1)原理图谐振部分:谐振可以很好放大信号,电感电容值根据20K频率谐振计算。 其他部分(LED和排针插座): (2)PCB(GND敷铜已去除)和3D图 电感与电磁线垂直时信号最强,故六路电感位置摆放: 这样放置电感,可以满足在多方位的检测需求。 版权声明:本文为CSDN博主「WillChan_」的原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。原文链接:

电子芯吧客 2020-04-03 阅读:309

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【RM中的PID】作为目前最主流的控制算法之一,PID的优点在于简单高效。在RM机器人控制中起着举足轻重的作用。在RM机甲大师比赛中,PID 控制算法侧重于软件实现。在赛场上,PID 也同样的被应用在很多场景下的机器人状态控制。比例积分微分控制,简称PID控制,是最早发展起来的控制策略之一,由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高,被广泛应用于工业过程控制,至今仍有90%左右的控制回路具有PID结构。比方说触发大能量机关,机器人要先识别屏幕上的指定数字,还要用 PID 来控制云台和发射机构(俗称枪口)快速和准确地射击数字。又比如在RM比赛中,为了让机器人的枪口可以在一定角度内自由调整,同时为了保证在不平坦的场地运行时,发射机构能尽量稳定(减少枪口晃动),就会在机器人的底盘上加装一套云台。赛场上的云台大多数是由无刷电机驱动的。通过改变电机的电流大小,可以调整电机运行的速度;通过改变电机的电流正负,可以调整电机的转动方向。同时,电机内部还有传感器在记录电机的转动位置,再加上一定的算法处理,就可以知道云台应该摆在哪个方向,也就是实际角度值。选手们使用的方案是,根据距离目标值的远近来调节云台的速度,离得远就转快一些,离得近就慢一些。这样就需要我们实时获取云台当前的实际角度,然后和目标角度做对比,根据差值来动态地调整云台的速度和方向。只根据上述的参数来调节还不足以达到云台控制的理想性能,为了让云台实现快速响应、减小误差、消除扰动,在实际控制过程中选手们还使用了 PID 控制器。PID 控制器(比例-积分-微分控制器)是一种通过控制系统的偏差来调整输入信号的线性反馈控制算法。通俗的说,它可以给出使执行器(电机)快速准确到达目标的“指导方案”。【PID实战问答】1.Q:如何快速入门PID?   A:首先要对反馈系统有基本的了解,然后自己推导一遍PID的公式,最好能结合频域的知识理解一下。实战的话,最简单的先仿照例程搞一个速度环PID的程序,拿上电机然它动起来,实际改变参数,观察J-Scope曲线的变化,加深理解。2.Q:PID在调试时要注意什么?   A:一定要合理使用调试工具,把需要观测的数值打印程曲线出来, 可以用J-link的工具J-Scope,或者串口发送出来用上位机观察。例如对于串级PID需要打印出多个环节的给定值和、反馈值。然后调试的时候先调内环,保证内环的响应速度能够基本跟上,再加上外环,同时需要微调内环。一般来说用P、I控制器就够用了。3.Q:如何根据不同环境整来调整PID增益?   A:PID的鲁棒性较好,能够适应一定范围的系统模型变化,但是如果负载发生较大变化导致系统模型改变,需要对自适应PID或者其他控制器。具体实战我也没有操作过,但是有几个可以考虑的方向:        1.直接对导致系统模型变化的变量进行观测,例如云台的载弹量,然后针对不同情况调出多组PID参数进行切换。        2.对系统的模型进行在线辨识,然后调节PID参数。        3.使用别的带有观测器的控制器。4.Q:需要什么工具吗?例如示波器之类的。   A:我们现在接触的基本上都是通过MCU控制,因此使用单片机的调试工具即可,使用虚拟示波器观察曲线。如果是涉及到到无法检测的中间量(例如电压、运动),可以使用示波器或者其他设备(例如激光运动传感器),这个要根据自己的需求来。5.Q:PID位置环的真实值与设定值有没有必要加入滤波,防止传感器数据突变呢?   A:这是两个问题,真实值基本上是来自传感器的观测值,这个需要根据传感器的特性来决定。输出值滤波需要根据系统的特点来决定使用何种滤波器,一般会用到低通滤波器用来减小高频噪声,或者带通滤波器消除某个频段的震动(例如摩擦轮抖动)。6.Q:关于PID闭环嵌套的问题。如果我加了多个环,比如底盘的电机要加速度环、电流环和速度环,改如何进行嵌套呢?   A:这就是串级PID,嵌套方式从外到内依次是位置环、速度环、加速度环,位置环计算出来需要的速度,此即速度环的目标值,然后速度环再计算出需要的加速度,依次类推很容易理解的。然后关于计算频率,内环的计算频率要大于等于外环。【PID资料】视频:【渣字幕】简单教你PID控制原理资料下载:PID学习资料和演示软件先进PID控制及其MATLAB仿真从入门到精通吃透PID第二版PID-小车类-两轮自平衡小车资料技术文章:【电机矢量控制】BLDC方波电流环PID整定方案大家对PID控制有什么经验、问题或是私藏资料呢?欢迎讨论分享!

电子芯吧客 2020-04-01 阅读:502

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大家都知道,目前主流的智能机器人都是电力驱动。RM的参赛选手当然也是如此。在对控制要求极高的RM比赛中,能检测电机当前转速的有刷无感电机就极其重要了。本期,就让我们一起来探索霍尔传感器的原理和有刷无感电机的组成吧!不喜欢看文字版的朋友,可以观看更详细的视频节目哦!视频链接:【RM】机器人的关键动力,有感无刷电机是怎么组成的?对于有刷无感电机,比普通电机要多一根线,通往检测电机转速的传感器。这个传感器通常就是霍尔传感器。霍尔效应是电磁效应的一种,这一现象是美国物理学家霍尔于1879年在研究金属的导电机制时发现的。 当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在半导体的两端产生电势差,这一现象就是霍尔效应,这个电势差也被称为霍尔电势差。这就是霍尔传感器的原理。那么对于无刷电机来说,转子上有一圈均匀安装的磁铁,按次级均匀间隔排布。且N极和S极数量相等,磁场分布固定不变。霍尔传感器安置在转子磁铁下方,固定在定子上。转子转动时,就能感知转子的磁场变化,继而把信息上传给电调,就能知道转子转了几圈。由于编程时已把磁极数量写入程序,配合传感器输出的Uh模拟量、AD转换芯片,就可以感受微小的磁场变化,得出转速。如图一个典型的通知系统负反馈方框图,代入上述的系统,就是有感无刷电机的基本原理啦!你对于有感无刷电机有什么经验和心得呢?欢迎大家讨论!还没搞清楚的朋友们,可以观看视频更详细哦!视频链接:【RM】机器人的关键动力,有感无刷电机是怎么组成的?图片视频来源于RoboMaster官网www.robomaster.com

电子芯吧客 2020-03-26 阅读:419

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怎么消除运放的失调电压对信号的影响

王仰楠男 23:22 阅读:1

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树莓派3B+在工作的时候降低主频会对外设控制有影响吗

kgp0213 23:20 阅读:1

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怎么避免开关电源在工作的时候发热严重

渐臻佳境 23:19 阅读:1

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是否要对光纤传输加一个中继放大器

孤单键盘 23:18 阅读:1

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IAP在升级的过程中除了用串口还可以用其他的接口吗

wakayi 23:17 阅读:1

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步进电机的细分驱动和半步驱动哪一个精度更高一点

shidalin 23:07 阅读:3

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LED发光二极管的内阻是由什么决定的

董董大哥 23:05 阅读:1

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我们常用的是哪一个芯片

wpSpste 23:03 阅读:2

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是什么导致STM32不能支持DDRAM 

jeff_D 23:02 阅读:2

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STM32的BOOT1引脚怎么作为普通IO使用

happyone 23:00 阅读:3

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有没有什么办法可以避免出现频闪的情况

Kowalski 22:13 阅读:9

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三极管在作为放大管使用的时候怎么确定这个放大电流

木瓜吴广 22:12 阅读:6

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stm32f7 rtc 时钟不走。 不知道是什么情况。晶振感觉没有起振。

9b9812880b5e91fc 22:11 阅读:6

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在信号传输线上我们怎么抑制低频干扰​

小队员 22:10 阅读:5

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为什么会出现这种温度跳动比较大的情况

难舍难分 22:05 阅读:6

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STM32的窗口看门狗时钟分频一般都是设置在多少

合溪 22:01 阅读:7
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