本發(fā)明屬于車模調(diào)試領(lǐng)域，具體地說是一種直立車模調(diào)試方法。

背景技術(shù)：

車模調(diào)試分為調(diào)試準(zhǔn)備和實(shí)際調(diào)試兩個過程，精心制作的車模只有通過仔細(xì)調(diào)整，獲得最優(yōu)的控制參數(shù)和最佳的機(jī)械性能才能夠獲得最后的比賽勝利。所以調(diào)試對于車模競賽至關(guān)重要，同時也非常鍛煉參賽學(xué)生的能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種直立車模調(diào)試方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

直立車模調(diào)試方法，包括下述步驟：s1調(diào)試環(huán)境與工具，包括下述步驟：s2codewarrior編程與參數(shù)設(shè)定；s3傳感器參數(shù)調(diào)整；s4傳感器參數(shù)-陀螺儀比例調(diào)整；s5控制參數(shù)調(diào)整s6車模動態(tài)參數(shù)調(diào)整：通過現(xiàn)場的調(diào)試，對車?？刂茀?shù)尋找一組配合最有的數(shù)值；s7傳感器機(jī)械調(diào)整。

如上所述的直立車模調(diào)試方法，所述的s1調(diào)試環(huán)境與工具，包括下述步驟：s1-1調(diào)試桌面：在桌面調(diào)試環(huán)境中可以對車模的傳感器參數(shù)以及靜態(tài)控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；s1-2測試賽道：在測試賽道上對車模的動態(tài)參數(shù)以及機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整與測試；s1-3車模急停無線遙控開關(guān)：由于車模在調(diào)試過程中，參數(shù)不合適容易造成車模角度和速度失控，容易沖撞環(huán)境物體，造成車模的損壞；通過無線遙控開關(guān)給出車模緊急停車開關(guān)指令，可以減小沖撞的可能性，從而保護(hù)與環(huán)境；s1-4參數(shù)設(shè)定與監(jiān)控軟件：顯示車模實(shí)時返回的參數(shù)；設(shè)定車模各種參數(shù)；通過bdm下載器下載車模軟件。

如上所述的直立車模調(diào)試方法，所述的s3傳感器參數(shù)調(diào)整包括下述步驟：s3-1零偏確定：車模保持垂直靜止；s3-2z軸最小極值：保持車模正面水平靜止；s3-3z軸最大極值：保持車模反面水平靜止；s3-4確定陀螺儀比率：首先設(shè)定重力加速度角度補(bǔ)償時間常數(shù)tz在（1-4）之間的某個常數(shù)；選擇rgyro從0逐步增大，重負(fù)以下步驟：保持車模正面傾倒45°，靜止10秒鐘，將車模轉(zhuǎn)到反面傾倒45°，觀察角度輸出數(shù)值或者曲線；找到角度輸出值剛剛不過沖時的rgyro為陀螺儀比率的正確數(shù)值。

如上所述的直立車模調(diào)試方法，所述的傳感器參數(shù)-陀螺儀比例調(diào)整包括下述步驟：s4-1首先選擇了rgyro分別為0、0.5，1.0做實(shí)驗(yàn)，判斷rgyro應(yīng)該在0～0.5之間；s4-2選擇了rgyro分別為0.25，0.75做實(shí)驗(yàn)，判斷rgyro應(yīng)該在0.25-0.5之間；s4-3選擇了rgyro分別0.3.0.35做實(shí)驗(yàn)；判斷rgyro應(yīng)該在0.3—0.35之間；s4-4選擇rgyro為0.325，可以判斷該參數(shù)比較合適。

如上所述的直立車模調(diào)試方法，所述的控制參數(shù)調(diào)整包括下述步驟：s5-1角度控制：s5-1-1角度控制：參數(shù)調(diào)整路線一般先設(shè)定d=0，逐步增加p參數(shù)，直到車模開始發(fā)生震蕩；然后逐步增加d以消除震蕩，直到車模開設(shè)抖動；然后在適當(dāng)增加p參數(shù)，消除抖動；反復(fù)幾次之后便可以找到合適的p，d參數(shù)；s5-2速度控制：設(shè)定車模給定速度為0；首先增加i參數(shù)，直到車模出現(xiàn)來回?cái)[動，然后逐步增加p參數(shù)同時適當(dāng)增加i參數(shù)，直到車模在外部干擾作用下可以迅速恢復(fù)到平衡點(diǎn)；s5-4輸出死區(qū)；s5-5角度測量參數(shù)：首先選取td參數(shù)為較大的值，逐步減少該值，同時適當(dāng)增加dangle的數(shù)值使得車模在外部干擾的情況下非常穩(wěn)定。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明車模在經(jīng)過制作與初步調(diào)試之后，具有直立行走的功能。車模內(nèi)的控制軟件已經(jīng)可以采集各個傳感器的信息，可以控制車輪的運(yùn)行。再準(zhǔn)備一些調(diào)試工具與調(diào)試環(huán)境，便可以進(jìn)行車模的的調(diào)整與測試了。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的電路框圖；圖2是5v穩(wěn)壓電路圖；圖3是mc9s12xs128最小單片機(jī)系統(tǒng)電路圖；圖4是mos電機(jī)驅(qū)動輸出電路圖；圖5是mos電機(jī)驅(qū)動輸入電路圖；圖6是oled顯示電路圖；圖7是撥碼開關(guān)按鍵電路圖；圖8是單片機(jī)外接端口電路圖；圖9是電機(jī)驅(qū)動電路圖；圖10是電源穩(wěn)壓電路圖；圖11是正反向測速模塊電路圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

直立車模調(diào)試方法，包括下述步驟：s1調(diào)試環(huán)境與工具，包括下述步驟：s1-1調(diào)試桌面：在桌面調(diào)試環(huán)境中可以對車模的傳感器參數(shù)以及靜態(tài)控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；s1-2測試賽道：在測試賽道上對車模的動態(tài)參數(shù)以及機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整與測試；賽道的形狀和復(fù)雜程度可以根據(jù)允許的場地進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，在比賽規(guī)則允許的范圍內(nèi)盡量設(shè)計(jì)有豐富的賽道元素。s1-3車模急停無線遙控開關(guān)：由于車模在調(diào)試過程中，參數(shù)不合適容易造成車模角度和速度失控，容易沖撞環(huán)境物體，造成車模的損壞；通過無線遙控開關(guān)給出車模緊急停車開關(guān)指令，可以減小沖撞的可能性，從而保護(hù)與環(huán)境；s1-4參數(shù)設(shè)定與監(jiān)控軟件：顯示車模實(shí)時返回的參數(shù)；設(shè)定車模各種參數(shù)；通過bdm下載器下載車模軟件；配有無線通訊模塊可以方便監(jiān)控計(jì)算機(jī)與車模之間的通信。

s2mc9s12xs128flash編程與參數(shù)設(shè)定。mc9s12xs128單片機(jī)具有內(nèi)部128kb的flash，flash可以被應(yīng)用程序自行編程?；诖耍琺c9s12xs128具有isp、iap功能。

s3傳感器參數(shù)調(diào)整；s3-1零偏確定：車模保持垂直靜止；s3-2z軸最小極值：保持車模正面水平靜止；s3-3z軸最大極值：保持車模反面水平靜止；s3-4確定陀螺儀比率：首先設(shè)定重力加速度角度補(bǔ)償時間常數(shù)tz在（1-4）之間的某個常數(shù)；選擇rgyro從0逐步增大，重負(fù)以下步驟：保持車模正面傾倒45°，靜止10秒鐘，將車模轉(zhuǎn)到反面傾倒45°，觀察角度輸出數(shù)值或者曲線；找到角度輸出值剛剛不過沖時的rgyro為陀螺儀比率的正確數(shù)值；s4傳感器參數(shù)-陀螺儀比例調(diào)整：通過觀察角度跟隨曲線判斷是否過沖來判斷陀螺儀比例參數(shù)的大小，通過幾次試驗(yàn)便可以確定陀螺儀的比例參數(shù)。通過上面理論計(jì)算，對比實(shí)際通過實(shí)驗(yàn)測定的最優(yōu)數(shù)值，可以看出兩者之間相差不大。由于電路中存在著各種誤差，所以理論計(jì)算只能作為參數(shù)的參考值，實(shí)際的參數(shù)還需要通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整定；s4-1首先選擇了rgyro分別為0、0.5，1.0做實(shí)驗(yàn)，判斷rgyro應(yīng)該在0～0.5之間；s4-2選擇了rgyro分別為0.25，0.75做實(shí)驗(yàn)，判斷rgyro應(yīng)該在0.25-0.5之間；s4-3選擇了rgyro分別0.3.0.35做實(shí)驗(yàn)；判斷rgyro應(yīng)該在0.3—0.35之間；s4-4選擇rgyro為0.325，可以判斷該參數(shù)比較合適，選擇rgyro-0.32做實(shí)驗(yàn)；通過車模反復(fù)幾次改變角度，可以看到輸出角度跟蹤效果很好。

s5控制參數(shù)調(diào)整：s5-1角度控制：s5-1-1角度控制：參數(shù)調(diào)整路線一般先設(shè)定d=0，逐步增加p參數(shù)，直到車模開始發(fā)生震蕩；然后逐步增加d以消除震蕩，直到車模開設(shè)抖動；然后在適當(dāng)增加p參數(shù)，消除抖動；反復(fù)幾次之后便可以找到合適的p，d參數(shù)；p參數(shù)相當(dāng)于倒立擺的回復(fù)力。這個參數(shù)應(yīng)該大于重力加速度g的等效數(shù)值車模才能夠保持直立。隨著該參數(shù)逐步增大，車模開始能夠保持直立。該參數(shù)進(jìn)一步加大，會引起車模震蕩。d參數(shù)相當(dāng)于倒立擺的阻尼力。該參數(shù)可以有效抑制車模的震蕩。當(dāng)該參數(shù)過大的時候車模會開始抖動。s5-2速度控制：設(shè)定車模給定速度為0；首先增加i參數(shù)，直到車模出現(xiàn)來回?cái)[動，然后逐步增加p參數(shù)同時適當(dāng)增加i參數(shù)，直到車模在外部干擾作用下可以迅速恢復(fù)到平衡點(diǎn)。p參數(shù)可以抑制速度調(diào)節(jié)過程的過沖，p參數(shù)過大反過來會削弱角度調(diào)節(jié)的p參數(shù)的作用，使得車模角度產(chǎn)生震蕩。s5-3輸出死區(qū)，這個調(diào)整過程只是一個參考過程；控制參數(shù)很多都是相互有影響的。最終需要根據(jù)車棰運(yùn)行實(shí)際效果確定一組最優(yōu)的控制參數(shù)。s5-4角度測量參數(shù)：首先選取td參數(shù)為較大的值，逐步減少該值，同時適當(dāng)增加dangle的數(shù)值使得車模在外部干擾的情況下非常穩(wěn)定。s6車模動態(tài)參數(shù)調(diào)整：通過現(xiàn)場的調(diào)試，對車?？刂茀?shù)尋找一組配合最有的數(shù)值；s7傳感器機(jī)械調(diào)整。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。