智能车制作

标题: 实验室3.3M电磁小车机械和算法经验分享 [打印本页]

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 14:34
标题: 实验室3.3M电磁小车机械和算法经验分享
看大家在论坛里吵得乌烟瘴气的，请大家不要再吵了，比赛已经过去了，东北赛区是什么样的大家心里清楚就行了。
现在再吵对任何人都没有好处，还让全国的车友看了笑话。谢谢。

由于失误，回不了成都了。两年做车经验分享，希望能对大家有一些帮助。
小车的大部分算法和机械结构都是我很队友讨论实验出来的，也算是有比较多的见解。

机械结构篇
相信大家都知道，一辆车的极限在哪里，容不容易控制，最后完全都取决于机械结构的改装和调试。
首先最重要的就是传感器支架，传感器，太软不行，太重也不行，所以就需要良好的结构。我和队友试过很多结构，最后还是发现
三角形结构最稳定，最轻，跑起来也不会有晃动。
下图中1号是支撑杆5mm外径4mm内径。2号是4mm外径3mm内径的拉杆

1号和2号还有车底盘形成一个三角形结构，它们不会有任何相对运动，在车运行过程中，除非是整个车在震动，不然支架是不会有相对于车体的晃动的，支架的晃动是会导致计算的误差的。

作者: 囧zZZ 时间: 2014-7-29 14:35
ZAN

作者: 冬晨夏夜 时间: 2014-7-29 14:37
谢谢大神的经验分享

作者: wmslecz 时间: 2014-7-29 14:37
赞一个..

作者: wmslecz 时间: 2014-7-29 14:38
赞一个..

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 14:40
本帖最后由 w4540025 于 2014-7-29 14:48 编辑

碳杆固定结构是3D打印制作的，不得不说3D打印机真是一个神器。
画图工具是用的solidwork 上学期的选修课，基本上没听过，结果这学期用得最多。哈哈哈。也是意想不到
下面有我画的工程文件分享，需要的自取定位孔都是原车底盘上的定位孔，完全保证安装的精确性

作者: Jyoun 时间: 2014-7-29 14:46
赞～～～

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 14:47
然后得重头戏就是前轮结构的调校，我们用的是卧式的舵机结构，至于为什么用卧式，一是参考了去年的成电超音速，二是自己的分析，卧式舵机的优点主要连杆的运动在一个平面上，不会有其它方向的分力，能更好的发挥舵机的性能。

作者: 六步上篮 时间: 2014-7-29 14:50
顶

作者: 会飞的鱼zhh 时间: 2014-7-29 14:50
赞

作者: 释是圣杰 时间: 2014-7-29 14:53
赞！

作者: 竹音清影 时间: 2014-7-29 14:54

浪险。你们真好，还有3D打印机。

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 14:55
然后我们遇到的就是解决空程的问题，空程这个东西很要命的，空程越小的车越好控制，当时我们这辆车装出来参数没怎么调就能跑2.5 一是这个地方细心的一定会发现区别，这个就用原厂的零件就能做到的，有的大神是买的赛车零件来改装的，我们没买着合适的就用的这个，当然这个结构是需要打磨的。

作者: 易湘鑫 时间: 2014-7-29 14:58
赞

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 14:59
还有一个地方是需要用胶粘死了···这个地方的空程也很大不过要注意得粘平了

作者: Jyoun 时间: 2014-7-29 14:59

w4540025 发表于 2014-7-29 14:55
然后我们遇到的就是解决空程的问题，空程这个东西很要命的，空程越小的车越好控制，当时我们这辆车装出来参 ...

空程你是只虚位吗？我觉得虚位影响不是很大。不过虚位越小，控制确实会更好，但是提升是非常有限的。

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 15:02

Jyoun 发表于 2014-7-29 14:46
赞～～～

王同学才是真正的大神，不仅能在实验室跑得好，比赛跑得更好，我这种只能自己在实验室意淫。哈哈哈。本来还说到时候去成都和王同学见一见的。我有个高中的好朋友说是认识你。不过现在回不了成都了。希望你国赛能够超神。

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 15:03

Jyoun 发表于 2014-7-29 14:59
空程你是只虚位吗？我觉得虚位影响不是很大。不过虚位越小，控制确实会更好，但是提升是非常有限的。

嗯，算法才是最重要的，但是这些细节也是需要解决的。越好控制不是更能发挥算法的性能吗

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 15:08
然后就是主销内倾的问题了，具体大家已经讨论过很多了我就给大家看一下我们是怎么做的吧
从车前方看是内倾和外八的从上方看是平的。我也不知道这样做是不是最好的。

作者: 海角七号 时间: 2014-7-29 15:10
大赞，，，，，，楼主加油，，，

作者: 机器人没名字 时间: 2014-7-29 15:12

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 15:13
还有就是在调试内倾的时候两边一定要调对称了··具体我是这样测量的

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 15:16
其它的机械应该没有什么了，如果大家有好的建议也请提出来。

下面说算法吧

作者: an~ 时间: 2014-7-29 15:17

楼主好人。如果有机会，我们机械会再改动的

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 15:28
可能寻线算法对于进国赛的车来说都不是问题了····我再说多也是献丑，只是提个思路吧，希望能对以后的同学有所启发。

我用的是比例化的算法，电感值比例化之后的值容易计算，电感值在0~100变化这样做都是为了方便计算。

我是将计算分为了5段先通过4个电感的值分段选出段后计算， 0段用1号电感做线性变化的计算，1段用1号和3号做差比和计算，2段用1号和4号做差比和计算，3段和4段与1段0段对称。
对不起不能公布源码，这里有一部分是前辈流下的东西，我自己改了一部分，

补充内容 (2014-7-29 16:53):
还有就是偏差的微分计算一定要准时··· 也就是PID的D所乘的微分项，一定要是定时求出来的，离散的时间一样的话微分项才能起到它的作用

作者: tangjiayi1994 时间: 2014-7-29 15:32
尾翼怎么来的。。

作者: tangjiayi1994 时间: 2014-7-29 15:33
还有就是你对软连接和硬连接的区别优劣等有什么看法

作者: 43380249 时间: 2014-7-29 15:33

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 15:42

tangjiayi1994 发表于 2014-7-29 15:33
还有就是你对软连接和硬连接的区别优劣等有什么看法

尾翼是老B车的·· 实验室垃圾堆翻出来的我以为还是硬的好····软的整个车跑起来显得特别滞。

作者: 狅士§ 时间: 2014-7-29 15:46
这样子偏差连续吗

作者: tangjiayi1994 时间: 2014-7-29 15:46

w4540025 发表于 2014-7-29 15:42
尾翼是老B车的·· 实验室垃圾堆翻出来的我以为还是硬的好····软的整个车跑起来显得特别滞。

。。同感。用PCB封死吗？

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 15:51
下面说说避障算法吧····我们也是超声波光电都试过 ···最后发现都不太稳定····也可能是我们自己写得不够好，最后考虑到加CCD对整体结构的影响最小 CCD灰度值提取是直接借用光电的
CCD的安装也是思考了很久，最后发现这样做对重心的影响最小，还能避开反光等影响。也看不到赛道边最多也就看40宽，我订的CCD前瞻是60 9毫秒曝光，10毫米一个计算周期。

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 15:53
本帖最后由 w4540025 于 2014-7-29 15:58 编辑

if(ccdcnr==9&&star1==1&&podao==0)
{

ccdR=0;
ccdL=0;
uint8 i;
ccdmin=255;
ccdmax=0;
for(i=1;i<128;i++)       //不是从第一个开始是因为第一个点坏了····
{
   if(ADV>ccdmax)
      ccdmax=ADV;
   if(ADV<ccdmin)
      ccdmin=ADV;
}

ccdmid=(ccdmax+ccdmin)/2;    //这是求阈值 ···不是巡线用不着太高深的算法
for(i=0;i<64;i++)                         //数出小于阈值的点的个数    作为判断的条件
{
   if(ADV<ccdmid&&ADV<240)
      ccdL++;
}
   for(i=64;i<128;i++)
{
   if(ADV<ccdmid&&ADV<240)
      ccdR++;
}
if((ccdL>20||ccdR>20)&&(Pe1-PECCD>-200&&Pe1-PECCD<200)&&(id<30&&id>-30)&&adpodao==0)  //在直道才开这个判断
{
   ccdflag=1;                      //这里开启标志位进行计步
//gpio_ctrl (PORTB,9, 0);    //这个是蜂鸣器  测试用
   if(ccdL-ccdR>10)
   PECCD=+80;             //这个偏差求出来后直接加到巡线算法求出来的偏差上
   else
   PECCD=-80;

}
else if(ccdflag==0)
  {

PECCD=0;
//gpio_ctrl (PORTB,9, 1);
  }

}

补充内容 (2014-7-29 16:55):
ADV=ADV 为什么粘过来全变成ADV了呢···

补充内容 (2014-7-29 16:56):
还是没有····  ADV=ADV（i）大家应该大概明白是什么意思···
作者: 羊胡子 时间: 2014-7-29 15:54
我看你轮胎和轮毂那边不少白色的？是涂的502？
作者: 土豆的故事 时间: 2014-7-29 15:59
你们实验室能3D打印，这点真的很吊哦。
作者: w4540025 时间: 2014-7-29 15:59

羊胡子发表于 2014-7-29 15:54
我看你轮胎和轮毂那边不少白色的？是涂的502？

是502 ···途漏了···

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 16:00

tangjiayi1994 发表于 2014-7-29 15:46
。。同感。  用PCB封死吗？

是用sw画的图然后用雕刻机雕的电木板

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 16:06

狅士§ 发表于 2014-7-29 15:46
这样子偏差连续吗

嗯··这个就是是我调试主要在做的工作··  尽量把两段边界值调到有一点重叠的地方  然后  在两段之间初始化设置跳变值。
作者: 382232105 时间: 2014-7-29 16:09
太棒了
作者: w4540025 时间: 2014-7-29 16:10

土豆的故事发表于 2014-7-29 15:59
你们实验室能3D打印，这点真的很吊哦。

嗯··今年学校才给配的，简直神器。前期各种试结构  打印耗材都用掉好几卷

作者: 土豆的故事 时间: 2014-7-29 16:10

w4540025 发表于 2014-7-29 16:10
嗯··今年学校才给配的，简直神器。前期各种试结构  打印耗材都用掉好几卷

那你们设计3D结构使用什么软件设计啊？

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 16:12

土豆的故事发表于 2014-7-29 16:10
那你们设计3D结构使用什么软件设计啊？

前面提到过 solidwork 简单好用易上手还有中文版

作者: tangjiayi1994 时间: 2014-7-29 16:12

w4540025 发表于 2014-7-29 16:00
是用sw画的图然后用雕刻机雕的电木板

叼炸天。。

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 16:13

土豆的故事发表于 2014-7-29 16:10
那你们设计3D结构使用什么软件设计啊？

我上学期选修了这么课  专门学用SW画图当时没想到这么有用

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 16:14

tangjiayi1994 发表于 2014-7-29 16:12
叼炸天。。

其实用PCB做一样···只是这样精确一点  能和原车定位孔对上。。。

作者: 土豆的故事 时间: 2014-7-29 16:16

w4540025 发表于 2014-7-29 16:12
前面提到过 solidwork 简单好用易上手还有中文版

哦，我也用soildworks设计过，但是学校木有打印机。突然觉得你们好幸福。
作者: 爱走来的那天 时间: 2014-7-29 16:17
楼主，好厉害啊，大神！！求指导....
作者: tangjiayi1994 时间: 2014-7-29 16:17

w4540025 发表于 2014-7-29 16:14
其实用PCB做一样···只是这样精确一点  能和原车定位孔对上。。。

一直在纠结电机下面这款底板能不能拆掉直接用洞洞板和前面的底板相连。

作者: 爱走来的那天 时间: 2014-7-29 16:17
顶一个
作者: w4540025 时间: 2014-7-29 16:19

土豆的故事发表于 2014-7-29 16:16
哦，我也用soildworks设计过，但是学校木有打印机。突然觉得你们好幸福。

你可以画好了发网上给人打印啊我记得好像有这种网店

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 16:20

爱走来的那天发表于 2014-7-29 16:17
楼主，好厉害啊，大神！！求指导....

宇哥你别闹  好好给导师板砖

作者: wuzhishiji 时间: 2014-7-29 16:21
狂拽炫酷叼咋天
作者: 爱走来的那天 时间: 2014-7-29 16:21

w4540025 发表于 2014-7-29 16:20
宇哥你别闹  好好给导师板砖

你说的挺好的，我帮你顶贴，一会去给你点个赞....至于板砖这样的苦逼事情，就别提了，很伤的...

作者: 爱走来的那天 时间: 2014-7-29 16:23
这个帖子以后可以当教学弟的电子教程了，真是好样的，么么哒...
作者: 羊胡子 时间: 2014-7-29 16:33
我看你车上还有土豪金的散热片，这个哪买的？
作者: 土豆的故事 时间: 2014-7-29 16:33

w4540025 发表于 2014-7-29 16:19
你可以画好了发网上给人打印啊我记得好像有这种网店

恩，是有的。等电赛之后有空再去打印。

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 16:35

tangjiayi1994 发表于 2014-7-29 16:17
一直在纠结电机下面这款底板能不能拆掉直接用洞洞板和前面的底板相连。

我是直接做了一块板夹在电机和底板之间这样还能降低底盘高度[attach]67131[/attach]
[attach]67130[/attach]

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 16:36

羊胡子发表于 2014-7-29 16:33
我看你车上还有土豪金的散热片，这个哪买的？

淘宝搜索 280电机散热片

作者: 羊胡子 时间: 2014-7-29 16:43

w4540025 发表于 2014-7-29 16:36
淘宝搜索 280电机散热片

谢谢！
作者: w4540025 时间: 2014-7-29 16:43
大家都看到我用的7971驱动···建议大家不要用这个驱动了···· 不能完全打通  驱动能力太弱····本来想着省赛回来换驱动的··结果万万没想到
作者: 小小同学 时间: 2014-7-29 16:50
给个赞
作者: 2012.6.17.23 时间: 2014-7-29 16:50
zan
作者: 安安安然。 时间: 2014-7-29 16:56

w4540025 发表于 2014-7-29 16:06
嗯··这个就是是我调试主要在做的工作··  尽量把两段边界值调到有一点重叠的地方  然后  在两段之间初 ...

这样在直道调出来的参数在弯道处会有不连续的(偏差不可导或是导数为零)地方吗?

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 16:58

安安安然。发表于 2014-7-29 16:56
这样在直道调出来的参数在弯道处会有不连续的(偏差不可导或是导数为零)地方吗?

应该是在弯道调出来才对····直道上应该是影响不大

作者: 安安安然。 时间: 2014-7-29 16:59

w4540025 发表于 2014-7-29 16:43
大家都看到我用的7971驱动···建议大家不要用这个驱动了···· 不能完全打通  驱动能力太弱····本 ...

楼主对于驱动有什么好方案吗?  去比赛看到别人的车加减速各种完虐我们的BTN...

作者: hkb627x 时间: 2014-7-29 17:05

w4540025 发表于 2014-7-29 14:55
然后我们遇到的就是解决空程的问题，空程这个东西很要命的，空程越小的车越好控制，当时我们这辆车装出来参 ...

你指的空程是车机械上存在的有些间隙吗？例如前轮处的？

作者: 安安安然。 时间: 2014-7-29 17:09

w4540025 发表于 2014-7-29 16:58
应该是在弯道调出来才对····直道上应该是影响不大

楼主可有你们比赛或是调车的视频? 想看下

作者: Jyoun 时间: 2014-7-29 17:11

安安安然。发表于 2014-7-29 16:59
楼主对于驱动有什么好方案吗?  去比赛看到别人的车加减速各种完虐我们的BTN...

经亲自验证，c车电机用7971和nmos的h桥驱动能力完全相当。加减速是需要靠车身重量和算法来解决。当然合适的pid参数也很重要。

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 17:12

hkb627x 发表于 2014-7-29 17:05
你指的空程是车机械上存在的有些间隙吗？例如前轮处的？

是的
作者: w4540025 时间: 2014-7-29 17:15

Jyoun 发表于 2014-7-29 17:11
经亲自验证，c车电机用7971和nmos的h桥驱动能力完全相当。加减速是需要靠车身重量和算法来解决。当然合适 ...

是吗我也没试过 mos管我们是用的33883做的驱动管理不过他们B车换过驱动非常好我才有这种想法可能是我速度环的参数没调好

作者: 月绕紫藤 时间: 2014-7-29 17:18
顶一个
作者: w4540025 时间: 2014-7-29 17:19

安安安然。发表于 2014-7-29 17:09
楼主可有你们比赛或是调车的视频? 想看下

http://v.youku.com/v_show/id_XNzQ2MDg2NjU2.html  这是东北赛区决赛的哎  每次看都想哭··倒数第二挡跑的 ···还是滑出去一点点

作者: majorfog 时间: 2014-7-29 17:20
不错不错，正好电磁的东西一点都不懂无从下手呢    （窃喜）
作者: w4540025 时间: 2014-7-29 17:21

安安安然。发表于 2014-7-29 17:09
楼主可有你们比赛或是调车的视频? 想看下

已发···为什么还要审核···

作者: 陽╄煋痕ぶ 时间: 2014-7-29 17:21
谢谢大神
作者: 陽╄煋痕ぶ 时间: 2014-7-29 17:21
赞两个
作者: 月绕紫藤 时间: 2014-7-29 17:27
楼主给力再顶一个
作者: 月绕紫藤 时间: 2014-7-29 17:28
大神顶顶顶有什么不懂的可以来问我啊哈哈
作者: 安安安然。 时间: 2014-7-29 17:30

Jyoun 发表于 2014-7-29 17:11
经亲自验证，c车电机用7971和nmos的h桥驱动能力完全相当。加减速是需要靠车身重量和算法来解决。当然合适 ...

那有可能是我们的电机PID没调好调的过程中发现  用小的三个参数(有时仅给个小I)可以跑加大P或I到震荡后加D 就不会震荡  一直不明白这个PID参数要大点好还是小点  没有深入理解到PID  还请介阳兄帮忙解惑`~
作者: Jyoun 时间: 2014-7-29 17:31

w4540025 发表于 2014-7-29 17:15
是吗我也没试过 mos管我们是用的33883做的驱动管理不过他们B车换过驱动非常好我才有这种想法可能 ...

b车电机功率大，btn系列导通电阻的影响就表现的很明显了。

作者: Jyoun 时间: 2014-7-29 17:32

安安安然。发表于 2014-7-29 17:30
那有可能是我们的电机PID没调好调的过程中发现  用小的三个参数(有时仅给个小I)可以跑加大P或I到震荡 ...

参数越大越硬，但是稳定性越差。

作者: 安安安然。 时间: 2014-7-29 17:38

Jyoun 发表于 2014-7-29 17:32
参数越大越硬，但是稳定性越差。

是不是对加减速要求高的话就要硬一点好?稳定性差是指会震荡吗?

作者: wuguangnan110 时间: 2014-7-29 17:41
围观大神！
作者: w4540025 时间: 2014-7-29 17:42

安安安然。发表于 2014-7-29 17:38
是不是对加减速要求高的话就要硬一点好?稳定性差是指会震荡吗?

我是调到拿在手上没有负载的跑  有轻微的震荡。跑起来没有震荡。

作者: 永恒超越 时间: 2014-7-29 17:42

作者: 安安安然。 时间: 2014-7-29 17:45

w4540025 发表于 2014-7-29 17:42
我是调到拿在手上没有负载的跑  有轻微的震荡。跑起来没有震荡。

对对  我也是这样调的  可是实际跑起来在弯道感觉很不给力..

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 17:53

安安安然。发表于 2014-7-29 17:45
对对  我也是这样调的  可是实际跑起来在弯道感觉很不给力..

嗯··我本来最低速速和最高速差别就不大·也没在意···速度换没调两天建议你用上位机调调，这些我都没来得及做

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 17:55

安安安然。发表于 2014-7-29 17:45
对对  我也是这样调的  可是实际跑起来在弯道感觉很不给力..

http://v.youku.com/v_show/id_XNzQ2MDg2NjU2.html

作者: 安安安然。 时间: 2014-7-29 18:18

w4540025 发表于 2014-7-29 17:55
http://v.youku.com/v_show/id_XNzQ2MDg2NjU2.html

挺可惜的  刚加了你扣扣  方便聊下?

作者: w4540025 时间: 2014-7-29 19:26

安安安然。发表于 2014-7-29 18:18
挺可惜的  刚加了你扣扣  方便聊下?

506494050

作者: dingyongbin 时间: 2014-7-29 19:53
围观水一贴
作者: 1200 时间: 2014-7-29 20:25
一样的遭遇
作者: 沽名钓誉 时间: 2014-7-29 20:47
极品飞车三号，强者！！！
作者: DIYCAR 时间: 2014-7-29 21:00
ding
作者: ┗SKY┛ 时间: 2014-7-29 21:52
咱
作者: 爱很美 时间: 2014-7-29 21:55
:lol:lol:lol:lol:lol:victory::victory:
作者: 开灰机的灰机 时间: 2014-7-29 23:22
我们学校的3D打印好渣(9000块国产货)  打印出来的很脆,精度也一般,
最后只用打了个支座然后胶上热熔胶.

话说我和大神的很多思路都很像算法啊机械啊还有用的配重也一样.表示很荣幸
:$:$
作者: 村口张si傅 时间: 2014-7-29 23:48

Jyoun 发表于 2014-7-29 17:11
经亲自验证，c车电机用7971和nmos的h桥驱动能力完全相当。加减速是需要靠车身重量和算法来解决。当然合适 ...

请教大神一下，关于速度控制的算法，我们最开始用的是增量式pid，后来觉得车加减速太慢就加了bangbang，但感觉效果一般，接着改bangbang阈值，跑了一阵电机就烧了，，，，，我们目前推测是车体比较重再加上pid参数不好，所以现在在重做机械结构，并打算换mos。请问一下除了上面这些，在速度控制的算法上还有什么可以做的呢？谢谢~

作者: 正激波 时间: 2014-7-29 23:54
赞~~
作者: Jyoun 时间: 2014-7-30 01:55

村口张si傅发表于 2014-7-29 23:48
请教大神一下，关于速度控制的算法，我们最开始用的是增量式pid，后来觉得车加减速太慢就加了bangbang，但 ...

很多，主要是改善pid，至于烧电机，明显是控制有问题。

欢迎光临智能车制作 (http://111.231.132.190/) Powered by Discuz! X3.2