Cyber15隊(duì)智能汽車競(jìng)賽技術(shù)報(bào)告(節(jié)選)

　　目標(biāo)是達(dá)到圖5效果。紅色為卡爾曼濾波輸出，藍(lán)色為加速度計(jì)直接輸出。如果紅色抖動(dòng)非常厲害，可以適當(dāng)減小Kg的大小。接著是動(dòng)態(tài)整定，還是保持車輪恒定PWM旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，搖擺車身。　　

　　大致調(diào)節(jié)到圖6所示的樣子。目前存在一個(gè)相位差，這個(gè)相位差在后期直立算法的調(diào)試中是致命的，必須克服掉。解決方法，逐漸增加dt即可。達(dá)到圖7效果即可認(rèn)為卡爾曼濾波參數(shù)整定完成?！　?/p>

　　電磁支架設(shè)計(jì)

　　在智能車設(shè)計(jì)中，越早獲取賽道信息就能夠更早作出判斷，并對(duì)車模實(shí)施控制。對(duì)于攝像頭組而言，獲取的賽道信息多，但是對(duì)于電磁探頭而言，基本只能獲得探頭正下方和前方部分信息。那么要越早獲取前方賽道信息，最直接有效的方法就是加長(zhǎng)前瞻。

　　同時(shí)，針對(duì)兩輪車而言，長(zhǎng)前瞻容易帶來如下幾個(gè)問題。

　　1、增加重量：支架的重量將直接影響直立的效果以及兩輪車的動(dòng)態(tài)性能。尤其當(dāng)前瞻較遠(yuǎn)的時(shí)候，前段的增重將造成力矩的增加，且前瞻越遠(yuǎn)，增加的力矩也就更明顯，對(duì)于車模的直立影響將更大。

　　2、增加轉(zhuǎn)向慣量：過于長(zhǎng)的前瞻將使得Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增加，由于電機(jī)功率有限，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的增加將造成轉(zhuǎn)向上不靈活的情況，影響彎道性能?！　?/p>

　　3、信號(hào)串?dāng)_：根據(jù)比賽規(guī)定，兩條電磁線間最小間距為60CM，如果前瞻過長(zhǎng)，有可能探頭支架申入臨近賽道，被臨近信號(hào)干擾，造成竄道的情況。

　　4、過于壓線：當(dāng)使用跟線的彎道算法時(shí)，過長(zhǎng)的前瞻容易致使一個(gè)輪子掉落跑道，如下圖。　　

　　根據(jù)實(shí)際測(cè)驗(yàn)得，前瞻在40CM-60CM之間，效果最好，因此最后選取前瞻為50CM。

　　參考文獻(xiàn)
　　[1]馮智勇,曾瀚,張力,趙亦欣,黃偉.基于陀螺儀及加速度計(jì)信號(hào)融合的姿態(tài)角度測(cè)量[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2011,36(4):137-141
　　[2]陸芳,劉俊.卡爾曼濾波在陀螺儀隨機(jī)漂移中的應(yīng)用[J]. 微計(jì)算機(jī)信息,2007,23(8-2):222-224
　　[3]陳靜.兩輪自平衡機(jī)器人模型及控制方法研究[D].北京工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2008.
　　[4]Rich Chi Ooi.Balancing a Two-Wheeled Autonomous Robot[D].The University of Western Australia Final Year Thesis,2003.
　　[5]Gene F.Franklin,J.David Powell,Michael L.Workman.Digital Control of Dynamic Systems[M].北京：清華大學(xué)出社，2011.