尋跡小車資料

1、一、硬件設計系統(tǒng)的組成主要有小車、信號采集模塊、核心控制模塊、供電模塊和驅(qū)動模塊，以下將分別介紹。1. 基礎小車市面上小車多種多樣，如有兩個電機的四驅(qū)小車：適合爬坡、走沙石路等，但是過彎容易卡死；后輪有兩個電機的三輪小車，過彎靈活但是重心不穩(wěn)；兩個電機的四輪后驅(qū)小車，過彎靈活且穩(wěn)定。結(jié)合了前面兩種車的優(yōu)勢，被我選用。2. 信號采集模塊選擇ST168光電對管（注：此為光電傳感器，市場價0.1元每個，且穩(wěn)定性好）來 制作路面檢測的傳感器模塊，見圖2，當光電對管下方是深色的時候，由于深色吸收光線，接收管不受光照，因此不導通，A端輸出電壓為3.5V左右，被單片機 識別為邏輯“1”，同理，白色的時候接收

2、管導通，輸出電壓為0V左右，單片機識別為邏輯“0”。也可在信號輸出前連接一個比較器以便獲得更靈敏的輸出。 R1限制發(fā)射二極管的電流，發(fā)射管的電流和發(fā)射功率成正比，但受其極限輸入正向電流50mA的影響，用R1=150的電阻作為限流電阻，電源電壓為5V，測試發(fā)現(xiàn)發(fā)射功率完全能滿足檢測需要?？勺冸娮鑂2可限制接收電路的電流，一方面保護光電對管；另一方面可調(diào)節(jié)檢測電路的靈敏度。3. 核心控制模塊為了使系統(tǒng)更容易設計和增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，我們使用在電子器件市場上很方便購買的MSP430系列的最小系統(tǒng)板（見圖3）。MSP430系列單片機是美國德州儀器（TI）1996年開始推向市場的一種16位超低功耗、具有精

3、簡指令集（RISC）的混合信號處理器（Mixed Signal Processor）。MSP430單片機稱之為混合信號處理器，是由于其針對實際應用需求，將多個不同功能的模擬電路、數(shù)字電路模塊和微處理器集成在一個芯片上，以提供“單片機”解決方案。該系列單片機多應用于需要電池供電的便攜式儀器儀表中。（注：此處考慮到貼片式單片機的工藝制作困難，因此考慮用80C51單片機，采用直插式焊接）4. 各模塊供電方案供電單元是9V直流電池組，根據(jù)各個模塊對電壓的不同需求通過穩(wěn)壓模塊分別為其供電。單片機系統(tǒng)、各模塊系統(tǒng)以及電機的工作電壓不同，我們需要使電壓滿足各自的要求。除單片機外其他模塊的工作電壓均為5V，可

4、用REG1117-5（輸 入3.812V，輸出5V）將9V電壓降為5V為這些模塊供電，MSP430系列單片機具有超低功耗特性，工作電壓僅為3.3V，故需要一塊 REG1117-3.3（輸入5V，輸出3.3V）為其供電。兩個穩(wěn)壓模塊電路相同，只是穩(wěn)壓芯片不同，再參見REG1117典型電路便可確定如圖4所示 的穩(wěn)壓電路。 5. 電機驅(qū)動模塊采用常用的H 橋電機驅(qū)動芯片L 2 9 8 N（L298N 是一種雙H橋電機驅(qū)動芯片，其中每個H橋可以提供2A的電流，功率部分的供電電壓范圍是2.5-48v，邏輯部分5v供電，接受5vTTL電平。一般情況下，功率部分的電壓應大于6V否則芯片可能不能正常工作。類型

5、 ： 半橋輸入類型 ： 非反相輸出數(shù) ：4電流-輸出/通道 ：2A電流-峰值輸出 ：3A電源電壓 ：4.5 V 46 V工作溫度 ：-25°C 130°C安裝類型 ： 通孔封裝/外殼 ：Multiwatt-15（垂直，彎曲和錯列引線）供應商設備封裝 ：15-Multiwatt包裝 ：管件器件型號 L298N制造商 STMicroelectronics產(chǎn)品型號 Motion Motor Control價格分析：L298N近期所報參考價區(qū)間為8元/pcs30元/pcs，量少零售參考價格為23元/pcs，1000pcs以上參考價格為18元/pcs。很快恢復平穩(wěn)價格8元/pcs30

6、元/pcs。） 驅(qū)動小車電機， L 2 9 8 N 第9 腳為邏輯控制部分的電源（4.57V），第4腳為電機驅(qū)動電源（此系統(tǒng)中為9V，最大為46V），第5、7、10、12腳輸入標準TTL邏輯電平，用來 控制內(nèi)部H橋的開和關(guān)，第6、11腳為使能控制端（我們將兩個使能端都接高電平，直接通過PWM波控制電機。若為低電平，驅(qū)動橋路上的4個晶體管全部截 止，電動機自由停止），第1、15腳用來連接電流檢測電阻（見圖5）。通過單片機產(chǎn)生PWM波來調(diào)整直流電機電樞繞組兩端的電壓控制轉(zhuǎn)速。脈沖寬度調(diào)制波由一列占空比不 同的矩形脈沖構(gòu)成， PWM波的占空比越大，輸出電壓越高，利用占空比的變化調(diào)整加在電機電樞繞組上

7、的電壓，改變電壓隨即改變電機電流，從而改變電機的轉(zhuǎn)速。圖中C1與 C2，C3與C4分別并聯(lián)后接地起濾波作用，防止在開機的時候產(chǎn)生的沖擊電流損壞L298N。D1D8是常用1N4007二極管，可防止電機中電感產(chǎn)生 的反電勢擊穿L298N。根據(jù)L298N的輸入輸出關(guān)系，通過輸入PWM信號可以控制電機的正反轉(zhuǎn)，輸入端IN1為PWM信號，輸入端IN2為低電平，電 機正轉(zhuǎn)；輸入端IN2為PWM信號，輸入端IN1為低電平，電機反轉(zhuǎn)。同理，IN3和IN4能共同控制另外一個電機。二、軟件設計為便于描述，此處將四只光電對管左到右分別編號為1、2、3、4。分為兩組置于車前，將黑色引導線“夾”在中間，內(nèi)側(cè)兩個光電對管

8、起主要的定位作用，優(yōu)勢在于外側(cè)的兩支管可以有效地解決小車由于慣性略微沖出軌道導致內(nèi)側(cè)的兩支管子檢測到白色而沖出去的危險。相比于其他用更多管子的方案，此方案簡單有效，避免了很多復雜情況的產(chǎn)生（見圖6）。當小車入彎前（以右轉(zhuǎn)為例），四支光電對管均檢測到白色（直走），入彎時，3、4號管將檢測到黑色，此時便調(diào)用“右轉(zhuǎn)”函數(shù)，當四支管子重新檢測到白色信號時，調(diào)用“直走”函數(shù)；當四支對管同時檢測到黑色信號時，調(diào)用“停車”函數(shù)。在此過程中，使用一個while（1）的死循環(huán)使單片機不停地對道路信息進行判斷，并時刻糾正小車的前進方向。轉(zhuǎn)彎策略變量定義：temp1temp4為14號光電對管采集到的路面邏輯信息，見

9、圖7。為了更好的實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，防止小車在過急彎時沖出路徑，設計了強弱不同的兩重轉(zhuǎn)彎策略，同樣以右轉(zhuǎn)為例：車剛?cè)霃潟r，必然是3號管先檢測到黑色，而其他三個管均檢測到白色時，啟動第一重轉(zhuǎn)彎程序；當車轉(zhuǎn)急彎或由于小車略微沖出軌跡使3號管檢測到白色時，4號管會檢測到黑色，此時將啟動第二重轉(zhuǎn)彎程序，此程序能將小車拉回到執(zhí)行一重轉(zhuǎn)彎程序的位置上。直線行駛：用PWM對兩個電機輸出相同的占空比（350/512），使兩輪速度相同。第一重轉(zhuǎn)彎策略（以右轉(zhuǎn)為例）：調(diào)整PWM使右輪停止轉(zhuǎn)動，左輪全速（占空比512/512）轉(zhuǎn)動。第二重轉(zhuǎn)彎策略：調(diào)整PWM使右輪反轉(zhuǎn)（占空比300/512），左輪全速轉(zhuǎn)動。四、制作與調(diào)試具體

10、制作時，條件有限的讀者可以根據(jù)前面給出的各模塊電路圖在面包板上分別進行焊接，將芯片的管腳和與其他模塊的接口用排針引出。對各模塊進行調(diào)試時可在各管腳上加需要的電壓，測試其輸出端的波形。有條件的讀者可以將各個模塊制作在一塊PCB板上，可以大大簡化小車的結(jié)構(gòu)。1.用萬用表檢查核心板的焊接情況，確保管腳的引出情況良好，無虛焊、短路。2.調(diào)試供電模塊，在輸入端加上額定電壓，測量輸出端的電壓是否合格。3.調(diào)試電機驅(qū)動模塊時，在5、7腳上加5V直流電壓，電機能夠正向轉(zhuǎn)動，交換兩極后能反轉(zhuǎn)（在10、12腳上進行同樣的操作）即調(diào)試通過。4.調(diào)試信號采集模塊，加上5V的直流電壓，測試每一個光電對管在面對黑色（3V

11、以上）和白色（0V）時A端的輸出電壓。ST168的檢測距離很小，一般為815mm，因為8mm以下是它的檢測盲區(qū)，而大于15mm則很容易受干擾。筆者經(jīng)過多次測試比較，發(fā)現(xiàn)把傳感器安裝在距離檢測物表面10mm時，檢測效果最好。將地面監(jiān)測模塊放置在離前輪5cm處效果比較理想。5.用杜邦線將各模塊的輸入輸出連接起來，形成一個完整的系統(tǒng)。6.編寫、下載程序。首先編寫直走程序使小車能動起來，在此基礎上再加入轉(zhuǎn)彎功能，最后進行參數(shù)的調(diào)整。7.小車的底盤一定要調(diào)平，保證小車始終都是“四腳著地”。電池組的位置將直接影響小車的重心位置，會對小車的轉(zhuǎn)彎性能產(chǎn)生影響，放在靠后的位置效果較佳。檢查車輪軸與輪胎的連接嚴實

12、，以免小車打滑或意外轉(zhuǎn)彎。8.不同等級的電壓一定要共地，注意5V或者9V電壓千萬不能給單片機供電，會直接將單片機燒壞！直線行駛的時候占空比為350/512，這樣可以避免速度過快小車由于慣性沖出了可識別路徑，也可以使小車在轉(zhuǎn)彎時有足夠的速度不至于轉(zhuǎn)不過去。當彎道比較平緩的時候第一重轉(zhuǎn)彎策略能夠滿足過彎的需求，此時將一邊車輪停轉(zhuǎn)一邊全速轉(zhuǎn)動（占空比為1），使兩邊的車輪差生一個比較大的差速使小車轉(zhuǎn)彎。當彎道比較急，僅僅依靠上述的策略小車可能轉(zhuǎn)不過去而卡住，甚至沖出路徑。此時使原本停轉(zhuǎn)的那邊車輪反轉(zhuǎn)（占空比300/512，經(jīng)實驗得到的優(yōu)化數(shù)據(jù)），就能夠獲得更大的差速，小車產(chǎn)生一個瞬間的擺動。如果小車的

13、路徑識別足夠靈敏、轉(zhuǎn)彎能力夠好，讀者可自行取消第二重轉(zhuǎn)彎策略。脈沖寬度調(diào)制PWM PWM一般指脈沖寬度調(diào)制。脈沖寬度調(diào)制是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方脈沖寬度調(diào)制是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中脈沖寬度調(diào)制是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式，其根據(jù)相應載荷的變化來調(diào)制晶體管基

14、極或MOS管柵極的偏置，來實現(xiàn)晶體管或MOS管導通時間的改變，從而實現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字信號對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)。PWM控制技術(shù)以其控制簡單，靈活和動態(tài)響應好的優(yōu)點而成為電力電子技術(shù)最廣泛應用的控制方式，也是人們研究的熱點。由于當今科學技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)沒有了學科之間的界限，結(jié)合現(xiàn)代控制理論思想或?qū)崿F(xiàn)無諧振波開關(guān)技術(shù)將會成為PWM控制技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。式，其根據(jù)相應載荷的變化來調(diào)制晶體管基極或MOS管柵極的偏置，來實現(xiàn)晶體管或MOS管導通時間的改變，從而實現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變。這種方式能使電源

15、的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字信號對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)。中文名 脈沖寬度調(diào)制譯    名Pulse Width Modulation簡    稱PWM目錄1. 1 背景介紹2. 2 基本原理3. 3 脈寬調(diào)制分類1. 4 諧波頻譜2. 5 具體過程3. 6 具體應用1. 7 優(yōu)點2. 8 控制方法3. 9 應用領(lǐng)域背景介紹隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種PWM技術(shù)，其中包括：相電壓控制

16、PWM、脈寬PWM法、隨機PWM、SPWM法、線電壓控制PWM等，而在鎳氫電池智能充電器中采用的脈寬PWM法，它是把每一脈沖寬度均相等的脈沖列作為PWM波形，通過改變脈沖列的周期可以調(diào)頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓，采用適當控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化?？梢酝ㄟ^調(diào)整PWM的周期、PWM的占空比而達到控制充電電流的目的。模擬信號的值可以連續(xù)變化，其時間和幅度的分辨率都沒有限制。9V電池就是一種模擬器件，因為它的輸出電壓并不精確地等于9V，而是隨時間發(fā)生變化，并可取任何實數(shù)值。與此類似，從電池吸收的電流也不限定在一組可能的取值范圍之內(nèi)。模擬信號與數(shù)字信號的區(qū)別在于后者的取值通常只能屬于預先

17、確定的可能取值集合之內(nèi)，例如在0V,5V這一集合中取值。模擬電壓和電流可直接用來進行控制，如對汽車收音機的音量進行控制。在簡單的模擬收音機中，音量旋鈕被連接到一個可變電阻。擰動旋鈕時，電阻值變大或變?。涣鹘?jīng)這個電阻的電流也隨之增加或減少，從而改變了驅(qū)動揚聲器的電流值，使音量相應變大或變小。與收音機一樣，模擬電路的輸出與輸入成線性比例。盡管模擬控制看起來可能直觀而簡單，但它并不總是非常經(jīng)濟或可行的。其中一點就是，模擬電路容易隨時間漂移，因而難以調(diào)節(jié)。能夠解決這個問題的精密模擬電路可能非常龐大、笨重（如老式的家庭立體聲設備）和昂貴。模擬電路還有可能嚴重發(fā)熱，其功耗相對于工作元件兩端電壓與電流的乘積

18、成正比。模擬電路還可能對噪聲很敏感，任何擾動或噪聲都肯定會改變電流值的大小。通過以數(shù)字方式控制模擬電路，可以大幅度降低系統(tǒng)的成本和功耗。此外，許多微控制器和DSP已經(jīng)在芯片上包含了PWM控制器，這使數(shù)字控制的實現(xiàn)變得更加容易了?；驹砻}寬調(diào)制（PWM）基本原理：控制方式就是對逆變電路開關(guān)器件的通斷進行控制，使輸出端得到一系列幅值相等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或所需要的波形。也就是在輸出波形的半個周期中產(chǎn)生多個脈沖，使各脈沖的等值電壓為正弦波形，所獲得的輸出平滑且低次諧波少。按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進行調(diào)制，即可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。例如，把正弦半波波形分成N等份

19、，就可把正弦半波看成由N個彼此相連的脈沖所組成的波形。這些脈沖寬度相等，都等于 /n ，但幅值不等，且脈沖頂部不是水平直線，而是曲線，各脈沖的幅值按正弦規(guī)律變化。如果把上述脈沖序列用同樣數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖序列代替，使矩形脈沖的中點和相應正弦等分的中點重合，且使矩形脈沖和相應正弦部分面積（即沖量）相等，就得到一組脈沖序列，這就是PWM波形?？梢钥闯?，各脈沖寬度是按正弦規(guī)律變化的。根據(jù)沖量相等效果相同的原理，PWM波形和正弦半波是等效的。對于正弦的負半周，也可以用同樣的方法得到PWM波形。在PWM波形中，各脈沖的幅值是相等的，要改變等效輸出正弦波的幅值時，只要按同一比例系數(shù)改變各脈沖的寬

20、度即可，因此在交直交變頻器中，PWM逆變電路輸出的脈沖電壓就是直流側(cè)電壓的幅值。根據(jù)上述原理，在給出了正弦波頻率，幅值和半個周期內(nèi)的脈沖數(shù)后，PWM波形各脈沖的寬度和間隔就可以準確計算出來。按照計算結(jié)果控制電路中各開關(guān)器件的通斷，就可以得到所需要的PWM波形。下圖為變頻器輸出的PWM波的實時波形。PWM實際波形圖 (2張)脈寬調(diào)制分類圖6.3從調(diào)制脈沖的極性看，PWM又可分為單極性與雙極性控制模式兩種1  。產(chǎn)生單極性PWM模式的基本原理如圖6.2所示。首先由同極性的三角波載波信號ut。與調(diào)制信號ur，比較(圖6.2(a)，產(chǎn)生單極性的PWM脈沖(圖6.2(b)；

21、然后將單極性的PWM脈沖信號與圖6.2(c)所示的倒相信號UI相乘，從而得到正負半波對稱的PWM脈沖信號Ud，如圖6.2(d)所示2  。圖6.2雙極性PWM控制模式采用的是正負交變的雙極性三角載波ut與調(diào)制波ur，如圖6.3所示，可通過ut與ur，的比較直接得到雙極性的PWM脈沖，而不需要倒相電路。諧波頻譜假設SPWM波的載波頻率為fc，基波頻率為fs，fc/fs稱為載波比N，對于三相變頻器，當N為3的整數(shù)倍時，輸出不含3次諧波及3的整數(shù)倍諧波。且諧波集中載波頻率整數(shù)倍附近，即諧波次數(shù)為：kfc±mfs，k和m為整數(shù)。右圖是基波頻率fs=50Hz，載波頻率fc=

22、3kHz，調(diào)制比為0.8的SPWM的波形及頻譜的Matlab仿真圖。圖中58次諧波和60次諧波的幅值分別為27.8%和27.7%，含量最大的諧波為119次和121次諧波，諧波幅值分別為39.1%和39.3%。即最大諧波在兩倍載波頻率附近。PWM測量裝置 (4張)隨著諧波頻率的升高，諧波幅值整體呈現(xiàn)下降趨勢，按照GB/T22670變頻器供電三相籠型感應電動機試驗方法的規(guī)定，變頻電量變送器的帶寬應該在載波頻率的6倍以上，當載波頻率為3kHz時，帶寬至少為18kHz，實際使用建議采用30kHz以上帶寬的變頻功率傳感器及變頻功率分析儀。實際的SPWM波，其載波比不一定為整數(shù)，此時，為了降低頻

23、譜泄露，可適當增加傅里葉窗口長度，對多個基波周期的PWM進行傅里葉變換（FFT或DFT）。具體過程脈沖寬度調(diào)制（PWM）是一種對模擬信號電平進行數(shù)字編碼的方法。通過高分辨率計數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來對一個具體模擬信號的電平進行編碼。PWM信號仍然是數(shù)字的，因為在給定的任何時刻，滿幅值的直流供電要么完全有（ON），要么完全無（OFF）。電壓或電流源是以一種通（ON）或斷（OFF）的重復脈沖序列被加到模擬負載上去的。通的時候即是直流供電被加到負載上的時候，斷的時候即是供電被斷開的時候。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用PWM進行編碼。多數(shù)負載（無論是電感性負載還是電容性負載）需要的調(diào)制頻

24、率高于10Hz，通常調(diào)制頻率為1kHz到200kHz之間。許多微控制器內(nèi)部都包含有PWM控制器。例如，Microchip公司的PIC16C67內(nèi)含兩個PWM控制器，每一個都可以選擇接通時間和周期。占空比是接通時間與周期之比；調(diào)制頻率為周期的倒數(shù)。執(zhí)行PWM操作之前，這種微處理器要求在軟件中完成以下工作：1、設置提供調(diào)制方波的片上定時器/計數(shù)器的周期2、 在PWM控制寄存器中設置接通時間3、設置PWM輸出的方向，這個輸出是一個通用I/O管腳4、啟動定時器5、使能PWM控制器如今幾乎所有市售的單片機都有PWM模塊功能，若沒有（如早期的8051），也可以利用定時器及GPIO口來實現(xiàn)。更為一般的PWM

25、模塊控制流程為（筆者使用過TI的2000系列，AVR的Mega系列，TI的LM系列）：1、使能相關(guān)的模塊（PWM模塊以及對應管腳的GPIO模塊）。2、配置PWM模塊的功能，具體有：設置PWM定時器周期，該參數(shù)決定PWM波形的頻率。：設置PWM定時器比較值，該參數(shù)決定PWM波形的占空比。：設置死區(qū)（deadband），為避免橋臂的直通需要設置死區(qū)，一般較高檔的單片機都有該功能。：設置故障處理情況，一般為故障是封鎖輸出，防止過流損壞功率管，故障一般有比較器或ADC或GPIO檢測。：設定同步功能，該功能在多橋臂，即多PWM模塊協(xié)調(diào)工作時尤為重要。3、設置相應的中斷，編寫ISR，一般用于電壓電流采樣，

26、計算下一個周期的占空比，更改占空比，這部分也會有PI控制的功能。4、使能PWM波形發(fā)生。具體應用簡介脈寬調(diào)制PWM是開關(guān)型穩(wěn)壓電源中的術(shù)語。這是按穩(wěn)壓的控制方式分類的，除了PWM型，還有PFM型和PWM、PFM混合型。脈寬寬度調(diào)制式（PWM）開關(guān)型穩(wěn)壓電路是在控制電路輸出頻率不變的情況下，通過電壓反饋調(diào)整其占空比，從而達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。PWM軟件法控制充電電流該方法的基本思想就是利用單片機具有的PWM端口，在不改變PWM方波周期的前提下，通過軟件的方法調(diào)整單片機的PWM控制寄存器來調(diào)整PWM的占空比，從而控制充電電流。該方法所要求的單片機必須具有ADC端口和PWM端口這兩個必須條件，另外

27、ADC的位數(shù)盡量高，單片機的工作速度盡量快。在調(diào)整充電電流前，單片機先快速讀取充電電流的大小，然后把設定的充電電流與實際讀取到的充電電流進行比較，若實際電流偏小則向增加充電電流的方向調(diào)整PWM的占空比；若實際電流偏大則向減小充電電流的方向調(diào)整PWM的占空比。在軟件PWM的調(diào)整過程中要注意ADC的讀數(shù)偏差和電源工作電壓等引入的紋波干擾，合理采用算術(shù)平均法等數(shù)字濾波技術(shù)。PWM在推力調(diào)制中的應用1962年，Nicklas等提出了脈沖調(diào)制理論，指出利用噴氣脈沖對航天器控制是簡單有效的控制方案，同時能使時間或能量達到最優(yōu)控制。脈寬調(diào)制發(fā)動機控制方式是在每一個脈動周期內(nèi)，通過改變閥門在開或關(guān)位置上停留的

28、時間來改變流經(jīng)閥門的氣體流量，從而改變總的推力效果，對于質(zhì)量流率不變的系統(tǒng)，可以通過脈寬調(diào)制技術(shù)來獲得變推力的效果。脈寬調(diào)制通常有兩種方法15：第一種為整體脈寬調(diào)制，對控制對象進行控制器設計，并根據(jù)控制要求的作用力大小，對整個系統(tǒng)模型進行動態(tài)的數(shù)學解算變換，得出固定力輸出應該持續(xù)作用的時間和開始作用時間；第二種為脈寬調(diào)制器，不考慮控制對象模型，而是根據(jù)輸入進行“動態(tài)衰減”性的累加，然后經(jīng)過某種算法變換后，決定輸出所持續(xù)的時間。這種方式非常簡單，也能達到輸出作用近似相同。脈寬調(diào)制控制技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)、技術(shù)比較成熟，俄羅斯已經(jīng)將其成功地應用于遠程火箭的角度穩(wěn)定系統(tǒng)控制中。但是當調(diào)制量為零時，

29、正反向的控制作用相互抵消，控制效率明顯比變流率系統(tǒng)低。而且系統(tǒng)響應有一定的滯后，其開關(guān)的頻率必須遠大于KKV本身的固有頻率，否則不但起不到調(diào)制效果，甚至會發(fā)生災難性后果。在LED中的應用在LED控制中PWM作用于電源部分，脈寬調(diào)制的脈沖頻率通常大于100Hz，人眼就不會感到閃爍。占空比是指高電平在一個周期之內(nèi)所占的時間比率。方波的占空比為50%，占空比為0.5，說明正電平所占時間為0.5個周期。占空比定義1：如果占空比定義為d=rTc。那么，分量F為：F.一Ub(2d一1)及sin(n)夾角。脈寬調(diào)制波形同時應能明顯看出從一個周期到另一個周期,傅里葉分量的幅值將隨著占寬比發(fā)生的變化而變化。定義

30、2：Dutycycle=Width(Delay+Width)含步進電機的CCD線陣列式位置傳感器支架。傳感器是CCD線陣列式位置傳感器,它是一種新型的固體成像器件，是在大規(guī)模集成電路工藝基礎上研制而成的模擬集成電路芯片。定義3：所謂占空比是指壓縮機持續(xù)開啟時間與控制周期之比。在確定占空比時必須滿足壓縮機兩次開啟時間間隔大于制冷系統(tǒng)高低壓側(cè)平衡所需最小時間。定義4：Ts為脈沖周期,Tw為脈沖寬度，定義=Tw/Ts×100稱為占空比。PWM根據(jù)輸入信號的大小對脈沖寬度進行調(diào)制，使得在一個載波周期內(nèi)輸出占空比是輸入的函數(shù)。定義5：可見改變電源加在負載上正弦電壓波形的個數(shù)和關(guān)斷正弦電壓波形個

31、數(shù)的比率，稱為占空比，(占空比用n表示)。改變占空比可實現(xiàn)交流調(diào)壓.這種微機控制交流調(diào)壓法屬有級調(diào)壓，由于級數(shù)(對應占空比)可以做得很多，故電壓級差可以做得很小。定義6：系統(tǒng)工作原理如下，占空比的設定所謂占空比是指直流電機在一個通電與斷電周期中其通電時間所占的比例常用下述公式表示：式中Ti通電時間。定義7：因此黑色區(qū)域是探測器的有效區(qū)域，與探測元的窗口面積之比稱為占空比，此比率的大小直接影響探測器輸出信號的大小。定義8：在忽略開關(guān)管T和續(xù)流二級管D的正向壓降的情況下：Uo=TONTON+TOFF·Ui式中TON為開關(guān)管T的導通時間TOFF為T的截止時間TONTON+TOFF稱為占空比

32、。定義9：001s，脈動電壓的高電平時間與周期比稱為“占空比”，“占空比”越大旋轉(zhuǎn)電磁閥轉(zhuǎn)動角越大，進氣量就越多。由此可見,如果脈動電壓中斷，電磁閥線圈短路或旋轉(zhuǎn)滑閥粘連總處于關(guān)閉狀態(tài)，都不能使怠速空氣通過,造成怠速工況熄火。定義10：該電壓持續(xù)時間和周期之比稱為占空比，占空比越大，即電壓持續(xù)時間越長，對應電樞上的電流平均值越大,旋轉(zhuǎn)滑閥的旋轉(zhuǎn)角度越大,空氣通道中所通過的空氣量也越多。測速程序：#include<reg52.h>unsigned int i=0;sbit P36=P36;sbit P10=P10;  /循跡口sbit P11=P11;sbit P12=P1

33、2;sbit P14=P14;  /電機口sbit P15=P15;sbit P16=P16;      sbit P17=P17;unsigned char j,time;unsigned int kop,dr;unsigned char a10=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;unsigned char c4=0xff,0xff,0xff,0xff,d4;void delay(unsigned char z)   /延時子程序 uns

34、igned char j; while(z-) for(j=123;j>0;j-);   void main()       TMOD=0x15;              / 打開定時器和計數(shù)器 TH0=0x00; TL0=0x00;         TH1=0XFc; 

35、              /1ms TL1=0X18; EA = 1;    ET0=1; ET1=1;    TR1 = 1; TR0 = 1;   while(1)               if(P10=0&&a

36、mp;P11=0&&P12=0)          TR0=0;      /顯示時間   停       P0=d0;           P2=0XFE;       delay(1);   

37、;    P0=d3;           P2=0XFB;       delay(3);      P0=d2;     /顯示測速     停      P2=0XFD;      d

38、elay(3);      P0=d3;        P2=0XF7;      delay(3);      P14=1;P15=1;P16=1; P17=1;                   void timer1()

39、interrupt 3    /中斷 服務程序    unsigned int qq=0,ww=0;   TH1=0XFc;   TL1=0X18;/1ms   i+;    switch(i%4)           case 0:P0=c0,P2=0XFE;d0=c0;break;    case 1:P0=c1,P2=0X

40、FD;d1=c1;break;    case 2:P0=c2,P2=0XFB;d2=c2; break;    case 3:P0=c3,P2=0XF7;d3=c3; break;    default:break;             P14=1;P15=1;P16=1; P17=1;  if(P10=0&&P11=0&&P12=0) &

41、#160;/全測到 dr=0; if(P10=1&&P11=0&&P12=1)  /中間測到 dr=1;  if(P10=0&&P11=1&&P12=1)   /左邊測到 dr=2;    if(P10=1&&P11=1&&P12=0)   /右邊測到 dr=3; if(P10=0&&P11=0&&P12=1)

42、   /左兩測到 dr=4; if(P10=1&&P11=0&&P12=0)   /右兩測到  dr=5;     switch(dr)       case 0:P14=1,P15=1,P16=1,P17=1,TR1=0;break;       /全測到     停   &

43、#160;    case 1:P14=0,P15=1,P16=0,P17=1;break;       /直走    case 2:P14=1,P15=1,P16=0,P17=1,ww=1;break;    /左拐     case 3:P14=0,P15=1,P16=1,P17=1,qq=1;break;    /右拐     case 4:P14=1,P15=

44、0,P16=0,P17=1,ww=1;break;    /左兩測到   左拐   case 5:P14=0,P15=1,P16=1,P17=0,qq=1;break;    /右兩測到   右拐    /*跑出跑道外記憶 回到跑道內(nèi) */   if(dr=2&&ww=1|dr=4&&ww=1)     /單邊或雙邊 測到跑出去    

45、     qq=0;    P14=1;P15=1;P16=0;P17=1;     if(dr=3&&qq=1|dr=5&&qq=1)         ww=0;    P14=0;P15=1;P16=1;P17=1;           

46、60;    if(i=1000) /1s                        kop=TH0;/計數(shù)器計入脈沖             kop=kop<<8;    

47、         kop=kop+TL0;             kop=kop*15;             c3=akop/10;            

48、; c2=akop%10;             time+;             c1=atime/10;             c0=atime%10;      &#

49、160;      i=0;             TH0=0;             TL0=0;            測速傳感器測速傳感器是能測量被測物運行速度的儀器。單位時間內(nèi)位移的增量就是速度。速度是矢量，有大小和方向，速度的大小被稱為速率，速度包括線速度和轉(zhuǎn)速度，與之相對應的就有測量線速度傳感器和測量轉(zhuǎn)速度傳感器，它們被統(tǒng)稱為測速傳感器。1  中文名測速傳感器 功    能測量被測物運行速度 分    類