作用弱，加入积分调节可使系统稳定性下降，动态响应变慢。积分作用常与另两种调节规律结合，组成PI调节器或PID调节器。

微分调节（D）作用：微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作用消除。因此，可以改善系统的动态性能。在微分时间选择合适情况下，可以减少超调，减少调节时间。微分作用对噪声干扰有放大作用，因此过强的加微分调节，对系统抗干扰不利。此外，微分反应的是变化率，而当输入没有变化时，微分作用输出为零。微分作用不能单独使用，需要与另外两种调节规律相结合，组成PD或PID控制器。

4.5电机控制

我们队智能汽车行驶时进行受力分析，结合电力拖动自动控制系统原理，对电机建立反馈控制闭环直流调速系统动态数学模型，利用自动控制原理，对模型进行能观能控分析。具体分析过程为下

dn 建立电机转动模型 T?TL?j （T：电机提供的动力；TL：负载阻

dtdn力；j：转动惯量；dt：转向加速度。）

电磁电动势模型 u?Ce?n?iR?Ldi (电机感应电势E?Ce?n，此dt处磁通Ce?简写成Ce，可省略方便计算；R为电机内阻；L为电机内部电感两端电压。）

电磁转矩模型 T?CT?i（T为电机的电磁转矩；CT为转矩系数；

i为电流。）

转化为状态空间模型

CT1??1?T??T??jJ?n(k?1)????n(k)??0? ?CR????e?T1??T??i(k)???1?T?ui(k?1)0???L??L???L??01???TL?k?1????0?TL?k?????0?????输出：

?n?k??? ??y??100??ik????T?k?L?? 43

第九届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告

u?Kp(n*?n(k))?Cen(k)

根据理论分析电动机在转动的过程中会产生感应电动势，使稳定速度达不到期望速度，于是我们对电机给定电压进行补偿，且补偿电压与当前速度有关 。但在实际过程中，由于速度变化较为频繁，补偿电压如果与变化的速度有关，会加剧速度的变化，使小车速度的变化不够平稳，后改为固定的关于期望速度的补偿电压，得到了较好的效果。

第五章 开发工具、制作、安装、调试过程

5.1 开发工具

程序的开发是在组委会提供的IAR下进行的，包括源程序的编写、编译和链接，并最终生成可执行文件。IAR Systems是全球领先的嵌入式系统开发工具和服务的供应商。公司成立于1983年，提供的产品和服务涉及到嵌入式系统的设计、开发和测试的每一个阶段，包括：带有C/C++编译器和调试器的集成开发环境(IDE)、实时操作系统和中间件、开发套件、硬件仿真器以及状态机建模工具。界面如图5.1所示。 IAR Embedded Workbench for ARM 是 IAR Systems 公司为 ARM 微处理器 开发的一个集成开发环境。比较其他的 ARM 开发环境，其具有入门容易、使用 方便和代码紧凑等特点。IAR EWARM 中包含一个全软件的模拟程序（simulator）。 用户不需要任何硬件支持就可以模拟各种 ARM 内核、外部设备甚至中断的软件 运行环境。从中可以了解和评估 IAR EWARM 的功能和使用方法。

IAR EWARM 的主要特点如下： 高度优化的 IAR ARM C/C++ Compiler； IAR ARM Assembler；一个通用的 IAR XLINK Linker； 功能强大的编辑器： 支持多字节字符（汉字）； 上下文相关的帮助系统； 根据句法着色；无限制的 undo/redo； 搜寻、替换和增量搜寻； 自动括号配对； 智能缩排；类似网页浏览器的前向/后向源码查阅； 代码断点的设置/清除/使能/禁止； 命令行编译连接工具； 功能强大的调试能力： 完全集成的源代码和反汇编程序调试器； 非常细化的执行控制（函数调用级步进）； 复杂的代码和数据断点； 丰富的数据监视功能；Locals，Watch，Auto，Live Watch 和 Quick

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Watch 等变量查看窗口；寄存器和存储器查看窗口；支持 STL 容器； C/C++调用栈窗口，同时还可以显示将要进入的函数；双击调用链上的任何函数将更新编辑器、局部变量、寄存器、变量查看和反 汇编窗口，以显示在该函数调用时的状态； 跟踪功能，可以检查执行的历史记录。在跟踪窗口中移动时将更新编辑器和 反汇编窗口以显示合适的位置； 类似 C 语言的宏系统，可扩充调试器的功能； 由主机执行的应用程序系统调 用仿真； 代码覆盖率和执行时间分析工具；通用的 Flash Loader 程序及开发指南； 同时支持多颗 Flash 的 Flash Loader 程序；支持 OSEK Run-Time Interface (ORTI)； 提供为调试器扩充第三方功能的软件开发包，如 RTOS 调试扩充和仿真器驱 动扩充；命令行调试工具。

图5.1 IAR运行界面

5.2 调试过程

通过组委会提供的IAR编译软件的在线调试功能，可以得到大量的信息，为智能汽车的调试提供了很大的帮助。我们调试采用 北京龙丘智能科技生产的JLINK仿真器，如图5.2所示，可直接在线烧录 Flash 以及进行 Real Time Simulation，非常方便，我们可以完全专注于算法的分析而不必纠缠于微控制器底层问题。

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第九届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告

图5.2 JLINK

在智能汽车的调试过程中，有针对性的开发一个便于人机交互的上位机系统，通过简单明了的可视化界面直观的显示智能汽车的状态对调试有很大帮助。

第六章 模型车主要参数

我们认真阅读了第十届竞赛规则，对于规则不太明确了解的地方，也积极在官网上向秘书处询问，完全按照要求进行程序编写，车模改装，电路设计。在华南赛区检验也完全通过，下面是首安一队号主要参数，如表2所示。

表2 模型车主要参数

项目 路径检测方法（赛题组） 车模几何尺寸（长、宽、高）（毫米） 车模轴距（毫米） 车模平均电流（匀速行驶）(毫安) 电路电容总量（微法） 参数 CCD 300*180*330 203 3800 1650 46