2024年6月13日发(作者：季飞宇)
-----WORD格式--可编辑--专业资料-----
3.1寻迹算法
采用PID(PD)控制算法，如果某时刻检测到黑线偏左，就要向左转弯；如果检测到黑线偏
右，就要向右转。偏得越多，就要向黑线方向打越大的转角。这就是比例控制（P）。
遗憾的是，因为小车有惯性。假设黑线偏左，说明小车偏右了，需要左传舵，等到小车回
到中心的时候，停止转舵，可是小车的惯性会使车身继续左转，直到冲过黑线，黑线又偏右。
然后控制过程反复，车身是在左右摇摆中向前行走的。这种摇摆叫做“超调”，超调越大，控
制越不稳定，容易出轨。
为了克服惯性，我们除了位置信息之外，还需要知道轨迹的变化趋势。我们可以用黑线位
置的微分值来提前得到变化趋势。用本次位置减去前次位置求出差值，就大致知道偏移量的变
化趋势。将该差值和比例相加后一起作为控制量，即可实现提前控制。这就叫做比例微分控制
（PD控制）
/*PID(PD)控制算法*/
int PID_Control(signed char Position)
{
int Temp_P,Temp_D,Temp_PID,Temp_I,k; //声明三个变量，用于存放P、I、D三分量
的运算结果(I没用上)
if(Position==-128) return (No_black); //错误处理(值得改进的地方)
else
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{
Temp_I=Position;
for(k=0;k<5;k++)Temp_I+=Last_Position[k];
Temp_I*=I_coefficient;
Temp_P=P_coefficient*Position; //计算比例分量(P)=比例系数*本次位置差
Temp_D=D_coefficient*(Position-Last_Position[5]); //计算微分分量(D)=微分系
数*(本次位置差-前3次的位置差)
//注意由于采样比较快，用本次位置-前3次位置才有足
够大的控制量
Last_Position[6]=Last_Position[5];
Last_Position[4]=Last_Position[3];
Last_Position[3]=Last_Position[2];
Last_Position[2]=Last_Position[1];
Last_Position[1]=Last_Position[0];
Last_Position[0]=Position; /*保存前5次的位置，以备用。
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2024年6月13日发(作者：季飞宇)
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3.1寻迹算法
采用PID(PD)控制算法，如果某时刻检测到黑线偏左，就要向左转弯；如果检测到黑线偏
右，就要向右转。偏得越多，就要向黑线方向打越大的转角。这就是比例控制（P）。
遗憾的是，因为小车有惯性。假设黑线偏左，说明小车偏右了，需要左传舵，等到小车回
到中心的时候，停止转舵，可是小车的惯性会使车身继续左转，直到冲过黑线，黑线又偏右。
然后控制过程反复，车身是在左右摇摆中向前行走的。这种摇摆叫做“超调”，超调越大，控
制越不稳定，容易出轨。
为了克服惯性，我们除了位置信息之外，还需要知道轨迹的变化趋势。我们可以用黑线位
置的微分值来提前得到变化趋势。用本次位置减去前次位置求出差值，就大致知道偏移量的变
化趋势。将该差值和比例相加后一起作为控制量，即可实现提前控制。这就叫做比例微分控制
（PD控制）
/*PID(PD)控制算法*/
int PID_Control(signed char Position)
{
int Temp_P,Temp_D,Temp_PID,Temp_I,k; //声明三个变量，用于存放P、I、D三分量
的运算结果(I没用上)
if(Position==-128) return (No_black); //错误处理(值得改进的地方)
else
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Temp_I=Position;
for(k=0;k<5;k++)Temp_I+=Last_Position[k];
Temp_I*=I_coefficient;
Temp_P=P_coefficient*Position; //计算比例分量(P)=比例系数*本次位置差
Temp_D=D_coefficient*(Position-Last_Position[5]); //计算微分分量(D)=微分系
数*(本次位置差-前3次的位置差)
//注意由于采样比较快，用本次位置-前3次位置才有足
够大的控制量
Last_Position[6]=Last_Position[5];
Last_Position[4]=Last_Position[3];
Last_Position[3]=Last_Position[2];
Last_Position[2]=Last_Position[1];
Last_Position[1]=Last_Position[0];
Last_Position[0]=Position; /*保存前5次的位置，以备用。
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