自循迹移动靶车控制系统设计

2．2 系统软件设计
当系统收到校验正确的移动命令后靶车进入循迹模式，在移动中根据经过的辅助停位横条判断是否到达目标位置，最终停位在目标点上。在移动过程中，靶车在任意时刻都要知道自己处在什么位置并决定下一步该如何动作。
为了能够实时、可靠的检测路径信息，保证靶车及时作出响应，整个循迹控制过程在中断中完成。系统的软件流程如图4所示。

为了得到稳定的控制效果，电机控制采用数字增量式PID控制算法。图像处理后得出的靶车位置偏差经比例、积分、微分运算后，根据结果调节左、右电机的转速，使靶车对当前路径作出快速、准确的反应。增量式PID控制算法如式(1)，其中，Kp、Ki、Kd分别为控制器的比例系数、积分系数和微分系数。

靶车的偏移误差增量△U只与本次移动偏差ek、上次移动偏差ek-1、上上次移动偏差ek-2有关。在一般情况下，会在一个相对较小的范围内波动最后达到平滑控制。考虑到控制量有可能溢出或小于零，因此对输出增量设定了上限值Ui_max和下限值Ui_min。
由于靶车没有固定的数学模型，采用工程整定法确定PID控制器的参数。方法是根据经验先将PID参数设定在某些数值上，然后观察系统响应情况，再根据具体效果调节相应参数比例度，直到找到合适的控制参数。

3 结论
本文主要阐述自循迹移动靶车的检测系统、控制决策系统和动力系统三大功能模块的设计方案与实现方法。由于路径铺设方便、费用低、实时性强，并具有灵活的机动特性，所以自循迹移动靶车将是进行常规及特种射击训练必备的现代射击设备，适合公安、武警以及一些特殊训练场所应用。