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基于MATLAB+PID算法实现小车巡线功能

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对急转弯的单独讨论
实现上述算法后,在急转弯时小车并不能正确运行。这是因为依据我们的算法,急转弯的尽头小车依旧会找到路从而直走而不会转弯,从而冲出赛道,到达画面中看不到路径的地方。这样一来,就应该进行原地转弯找回原来的路。原来的路的方向就是我们之前的参数direct指定的方向

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结合国际经验|  楼主 | 2023-2-28 17:54 | 只看该作者
画面中首次出现路时,往往在画面的最边缘,这时恢复原来的算法可能导致转向速度异常。因此我们考虑重复获取画面与转向,直到画面中心的最下面出现路,可以沿直线走位为止。

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结合国际经验|  楼主 | 2023-2-28 17:54 | 只看该作者
具体实现代码如下:
if min(min(img(:,:))) > 20
        % 进行旋转
        vrep.simxSetJointTargetVelocity(clientID, motorLeft, direct, vrep.simx_opmode_oneshot);
        vrep.simxSetJointTargetVelocity(clientID, motorRight, -direct, vrep.simx_opmode_oneshot);
        % 旋转到画面的中间出现出现路为止
        while img(480,320) > 20
        code = 1;
                while code
                        [code, size, img] = vrep.simxGetVisionSensorImage2(clientID, camera, 1, vrep.simx_opmode_oneshot);
                end
        end
        % 更新误差
        err = 0;
        new_err = 0;

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44
结合国际经验|  楼主 | 2023-2-28 17:54 | 只看该作者
至此,小车的寻路算法已经基本实现。

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45
结合国际经验|  楼主 | 2023-2-28 17:54 | 只看该作者
实验结果
3.1 地图设计
我们设计的地图如下所示:

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46
结合国际经验|  楼主 | 2023-2-28 17:55 | 只看该作者
其中,有以下几个难点:

间断点

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结合国际经验|  楼主 | 2023-2-28 17:55 | 只看该作者
迷惑路径(注意下方的圆是期望不会走的路径,小车应该沿直线前进)

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48
结合国际经验|  楼主 | 2023-2-28 17:55 | 只看该作者
交叉路径

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49
结合国际经验|  楼主 | 2023-2-28 17:55 | 只看该作者
连续急转弯

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结合国际经验|  楼主 | 2023-2-28 17:56 | 只看该作者
小车运行结果
首先,小车能平稳通过间断点:

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51
结合国际经验|  楼主 | 2023-2-28 17:56 | 只看该作者
在遇到迷惑路径时,小车能够优先选择离中点进的路径,即转向要求小的路径,而不会进入中间的圆:

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52
结合国际经验|  楼主 | 2023-2-28 17:56 | 只看该作者

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53
结合国际经验|  楼主 | 2023-2-28 17:56 | 只看该作者
同样在交叉路径,能够正确选择路径:

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54
结合国际经验|  楼主 | 2023-2-28 17:57 | 只看该作者
而在连续急转弯的部分,和我们预期的一样,小车在急转弯尽头能依据之前画面得出的direct得到正确的转向方向,从而沿着正确的路径行走:

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结合国际经验|  楼主 | 2023-2-28 17:57 | 只看该作者
最终完成整个路径,小车的用时为91秒(见下面控制台的输出值):

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56
结合国际经验|  楼主 | 2023-2-28 17:57 | 只看该作者
连续急转弯的部分,和我们预期的一样,小车在急转弯尽头能依据之前画面得出的direct得到正确的转向方向,从而沿着正确的路径行走:

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57
结合国际经验|  楼主 | 2023-2-28 17:57 | 只看该作者

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58
结合国际经验|  楼主 | 2023-2-28 17:57 | 只看该作者

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