基于Dragonboard 410c的智能小车(二)

本文介绍了智能小车制作中电机的选择与控制方法,包括步进电机、伺服电机及直流减速电机的特点对比,最终选定直流减速电机并采用H桥控制方案实现调速。

     之前已经介绍过做智能小车所需要的硬件了,开始感觉比较简单,但是真正开始做时,会发现还是有一些东西需要注意的。

    首先智能小车的制作必不可少的就是电机,那究竟需要使用哪种电机就需要好好看一下了。下面来简单了解一下关于电机的基本概念。

   1.步进电机

     步进电机是将脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机。电机的转速、停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向旋转一个固定的角度,成为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲的个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的。也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

  


    2.伺服电机

    伺服电机是指伺服系统中控制机器元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可以控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转距和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、使动电压等特性,可以把收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。




   3.直流减速电机

    直流减速电机,即齿轮减速电机,是在普通直流电机的基础上,加上配套齿轮减速箱。齿轮减速箱的作用就是提供较低的转速,较大的力距。同时,齿轮箱不同的减速比可以提供不同的转速和力距。减速电机是减速机和电机的集成体,这种集成体通常也称为齿轮马达或齿轮电机。



   这里我们暂时考虑这几种电机,通过考虑上面几种电机的性能,以及常用场景,我们最后选择了直流减速电机。电机选择好以后,就是如何控制了。一般直流减速电机都是采用的H桥控制方案,常用的芯片就是L298,这种芯片就是H桥原理。而调速一般就是采用PWM来实现了。

   到这里硬件选择算是完成了,接下来就是驱动实现了。

  












MATLAB代码实现了一个基于多种智能优化算法优化RBF神经网络的回归预测模型,其核心是通过智能优化算法自动寻找最优的RBF扩展参数(spread),以提升预测精度。 1.主要功能 多算法优化RBF网络:使用多种智能优化算法优化RBF神经网络的核心参数spread。 回归预测:对输入特征进行回归预测,适用于连续值输出问题。 性能对比:对比不同优化算法在训练集和测试集上的预测性能,绘制适应度曲线、预测对比图、误差指标柱状图等。 2.算法步骤 数据准备:导入数据,随机打乱,划分训练集和测试集(默认7:3)。 数据归一化:使用mapminmax将输入和输出归一化到[0,1]区间。 标准RBF建模:使用固定spread=100建立基准RBF模型。 智能优化循环: 调用优化算法(从指定文件夹中读取算法文件)优化spread参数。 使用优化后的spread重新训练RBF网络。 评估预测结果,保存性能指标。 结果可视化: 绘制适应度曲线、训练集/测试集预测对比图。 绘制误差指标(MAE、RMSE、MAPE、MBE)柱状图。 十种智能优化算法分别是: GWO:灰狼算法 HBA:蜜獾算法 IAO:改进天鹰优化算法,改进①:Tent混沌映射种群初始化,改进②:自适应权重 MFO:飞蛾扑火算法 MPA:海洋捕食者算法 NGO:北方苍鹰算法 OOA:鱼鹰优化算法 RTH:红尾鹰算法 WOA:鲸鱼算法 ZOA:斑马算法
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