2．5 电机驱动模块
电机驱动模块是智能车的重要组成部分，它和电机共同组成智能小车的运动控制系统。该设计的驱动轮是由2个M1和M2交流永磁同步电机，因此采用的电机驱动器是高电压大电流高功率的L298N双H桥集成电路，L289N可以驱动两个电机，通过控制输入端IN1-IN4信号，来控制H桥的通断，使得电机形成正反转或停止，通过控制L298N的使能端EnA、EnB，采用技术成熟的PWM调速原理来控制电机的转速，从而达到控制小车运行的快慢和转向的目的。为了防止在启停电机的瞬间所形成的反馈电流损坏L298N，因此在L298N输出端与电机之间加入8个二极管形成续流达到保护的作用，再则为了防止L298N输出负载端电机对输入端信号传输产生影响，以及对MSP430芯片产生不利的干扰，在L298N的信号输入端通过连接TLP521可控制的光电电耦合器件，达到对L298N信号输入前端的信号电路与负载的完全隔离，从而增加了电路的安全性，减少了电路信号干扰。本设计中的驱动电机采用的是方波驱动的交流永磁同步电机，该电机的转速与驱动信号的频率成正比，结构简共模电感器单，调速性能优良，运行可靠且便于维护。其电机驱动和控制模块电路如图3所示。
2．6 测速模块和PID控制
对速度的检测、调节控制能够保证小车稳定的运行，避免小车在避障时由于车速过高塑封电感来不及躲避等问题。该设计中采用256线光电编码器作为速度检测，2个编码器和电机同轴相连。它直接利用光电转换原理输出3组方波脉冲A、B和Z相，A、B两组脉冲相位差90°，从而可方便地判断出旋转方向，而Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。在此采用M／T法测速，单片机通过定时器对电机速度进行10 ms定时采样，把采样所得速度信息与给定的速度信息所得的速度差传给PID控制器，来实现对电机速度的最佳大功率电感贴片电感器闭环控制。从而在小车在前进、后工字电感器退、转弯、刹车等动作能快速响应且超调量小，因此系统采用积分分离的PID控制算法，开始取消积分作用，当被调量相差不大时再引入积分作用，实现算法的具体步骤如下：
1)根据实际情况，人为的设定一个值w>0，E(k)=R(k)-H(k)，其中R(k)为给定值，H(k)为测量值。
2)当E(k)>w时，采用PD控制调节，可以避免超调过大，还可以使系统有较快的反应。
3)当E(k)<w时，采用PID控制调节，能够保证系统的控制精度。
3 软件的设计
MSP430单一体成型电感器片机实时监控超声波模块传送的信号并对其信号进行避障决策判断，小车在不需要做出避障时沿直线行驶或停止，并且等待定时器的中断信号产生，当需要避障时，小车就向有障碍物相反的方向调整出(左转、右转、倒退并转向)最佳的运行路线，软件主要采用C语言进行编程。主控程序流程图如图4所示。
在小车运行的速度调控中加入PID算法来调控PWM对小车的运行速度进行决策电感与变压器的区别控制，能够很好的实现小车运行的稳定性和可靠性，PID调控PWM的程序流程图如图5所示。
4 实验结果
该智能小车做成后对其性能测试：小车的正常运行速度约为0．11 m／s，在遇到的障碍物后做出的避障决策，跟程序中预先设定避障距离15 cm相差不多，根据试验的测量数据，小车预先设定的避障距离和实际的情况上下浮动0～3 cm，到达了预期设计的目标。
5 结论
该设计采用的以MSP430单片机为平台智能小车，能够满足控制要求，采用的超声波避障、PID控制算法以及PWM速度控制，使得小车稳定灵活可靠的运行。后续研究为改进小车实现更高智能化，采用ARM嵌入式、Linux操作系统和DSP，并加入各种智能传感器等来实现小车的更高的人性化智能化。
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