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标题: 基于PID控制算法的气味循迹车设计 [打印本页]

作者: yuchengze 时间: 2017-6-18 20:34 标题: 基于PID控制算法的气味循迹车设计

要：气味源的循迹是目前的研究热点之一，在以后的日常生活以及生产方面有着较为广泛的运用。本文介绍了一种基于 STC12C5A60S2单片机设计的简便智能气味循迹小车。采用两个气味传感器，根据浓度差判断气味流向，并通过PID算法控制舵机打出偏角，使小车循着气味行走。整个硬件模块的设计结构简单灵活，通过实验仿真，在室内时变气流场的环境下，该小车能达到气味循迹要求。
关键词：单片机

ID;气味;循迹小车
气味循迹可以从事寻找有毒有害气体泄漏源、寻找爆炸源等相关工作，受到科研人员高度关注，发展十分迅速。同时，随着人们日常生活智能化程度的增强，具有智能控制系统的小车、机器人层出不穷，而这些智能体将在未来工业生产和日常生活中扮演更重要的角色。智能车，是一种能感知环境和自动有目的地行驶的综合系统。我们也可以这样认为，智能车也是智能机器人的一种形式，它的双腿我们用轮子代替，因而更加简单实现和控制。
耗时长、跟随性能差是当下智能气味循迹车在循迹过程中普遍存在着的情况。本文介绍的智能气味循迹车的控制核心是STC12单片机，能自动感知附近特定的气味，并应用
PID算法调节舵机，控制方向遵循气味来向前行，实验结果显示能有效缩短循迹时间，改善智能车的跟随性能。
1 硬件系统及其工作原理
1.1 硬件系统设计
智能车的系统(图1)的组成模块有：电源模块(变压稳压)、控制处理模块、传感器模块(探寻气味)、转向控制模块、电机驱动模块和状态显示模块等。控制处理模块为STC12 C5A单片机，由ULN2003APC驱动电机，采用后轮驱动，舵机由单片机直接控制，而舵机控制前轮转向。部分电路图(图2)和电路板实物图(图3)如下。

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