图 6-1 测试赛道
赛道由白板构成，大小为6000mm×4800mm，具体尺寸见标注。赛道中，除了连续 S型弯道（5号弯）以外，其余弯道半径均为600mm。赛道基本包括了比赛规定赛道的所有特征：直道、十字交叉、弯道、S弯。
6.1 舵机控制参数的调整
6.1.1 实验目的
通过调整舵机的控制参数，使智能小车达到在直线上不摆动，弯道中舵机响应灵敏的目的。
6.1.2 实验数据
对舵机的控制，可调整的参数有两组。
(1) 第一组参数为数组 route_array[8]中的数，此数组用于存放[1500,7500]之间预设的数值，调整数组中值的间隔，相当于调整各个目标位置所对应的权值。一般说来，可以将中间一些值设得间隔近一些，而将外侧的对应值设得远一些。
4500对应为舵机正中位置，向两侧间隔逐渐增大。如此设定时，稳态的情况下（传感器缓慢扫过黑线）时，靠近正中位置时，舵机的转角小，位于两侧传感器下方时，舵机转角大。
由于舵机安装时，连接左前轮和右前轮的摇臂长度不相等以及随着使用时间增长，可以在今后调试使用中不断微调此数组中的数，使得舵机左右转角始终对称。
(2) 舵机控制中可以调整的第二组参数为舵机 PD控制中的 kp、kd值。
实验中采用下式作为舵机 PD调节的表达式：
式中的s_p、s_d即为 PD调节器的 kp 、kd。
测试情况如下表：
表6-1 舵机PD参数整定
6.1.3 结果分析
通过实验，可以发现，随着kp的减小，智能小车直线的稳定性逐渐增强，但是，kp 太小时，会导致入弯时响应变慢，冲出赛道；增加 kd可以提高入弯后的舵机的响应速度。
通过参数比较， kp =0.6 ， kd=7的这组参数，是比较折衷的方案，可以先取这组参数，以后逐步微调。
6.2 驱动电机控制参数的调整
6.2.1 实验目的
通过改变驱动电机控制参数，使小车在直道上尽可能快，入弯时迅速减速，平稳过弯。
6.2.2 实验数据
由于对驱动电机采用了无缓冲的砰-砰控制，因此，需要调节的参数只有恒定的驱动电压占空比以及直道、小半径弯道、大半径弯道的不同速度给定值。
(1) 驱动电压占空比
出弯后进入直道，需要很大的加速度，可将占空比定为100%；入弯时，由于需要是反接制动，如果反向电压占空比设得太大，对电源的消耗太大，因此将反向占空比设为50%；弯道中，将正向占空比设为80%。
(2) 速度给定值
由于至目前为止，还未能十分准确的判断连续 S型弯和普通弯道，因此只将赛道分为三种情况（根据传感器位置划分）：直道速度给定值 spd1、大半径弯道速度给定值spd2、小半径弯道速度给定值spd3。（为了方便起见，这三个值均以测速电机 A/D转换结果为基准）。
对于测试赛道，经过测试，得到较折衷的方案为
spd1=100；spd2=80；spd3=45。
6.2.3 结果分析
上述实验得到的数据，是根据自行制作的模拟赛道得出的，不一定能适应所有场地。如果将这些值取小些，可以增加智能车自身适应不同赛道的能力。
6.3 实验总结
对于目前的控制策略来说，可以调整的参数主要有舵机的 PD参数、速度给定值等。
通过参数的整定过程，可以初步得出各参数的特点和整定规律。
s_p（舵机的kp）：以 1为基准，逐步减小s_p，可以增加智能小车在直道上的稳定性，但是随着 s_p的减小，小车对弯道的反应灵敏度降低。将 s_p设定为 0.6左右，可以起到较好的作用。
s_d（舵机的kd）：与 s_p配合调整，减小 s_p的同时，增大s_d，可以加快舵机在弯道中的灵敏度。但是 s_d过大时，系统会产生震荡，舵机工作不正常。
砰-砰控制器正转占空比：设为 100%时启动迅速，但对电机、舵机冲击都较大。
砰-砰控制器反转占空比：入弯减速时使用，此时，驱动电机反接制动，电流相当大，有时甚至造成电源电压大幅波动，导致单片机供电芯片电压不稳，导致单片机复位，程序错误的问题。因此，反转占空比不能设得过大。
