畢業設計 (**)完成進度報告
機電與資訊工程學院電氣工程與自動化專業
課題名稱： 2.4g無線遙控電動汽車
專題題目軟體設計
學生姓名： 學號：
指導教師
報告日期： 2023年5月7日
說明：1. 本報告應包括以下部分：
(1) 畢業設計（**）部分
● 畢業設計要完成的具體任務；
● 已收集的資料目錄是否已經齊備；
● 畢業設計的總體方案是否確定，若確定作一概要描述；
● 已完成那些主要工作；
● 已完成工作佔整個工作的百分比；
● 待完成的工作。
(2) 英文翻譯部分的完成情況。
2. 要求2000-
一、 畢業設計（**）部分
1.畢業設計要完成的具體任務：
本課題是基於2.4g無線技術控制的電動汽車，對於汽車的控制部分包括：無線遠距離傳輸，電動汽車的舵機控制，電動汽車的驅動馬達控制，電動汽車的轉速反饋控制。
本課題專門對psoc 系列晶元的使用以及開發環境的使用進行研究，包括：psoc designer和psoc creator這兩個開發環境。畢業設計要完成的具體任務：
1.掌握cypress公司psoc器件的設計方法，會用psoc designer進行專案開發； 2.掌握cyrf6936 等2.
4g無線短距離通訊晶元的使用方法； 3.使用c語言完成系統的應用軟體編寫； 4.電動汽車具備前進、後退、左、右拐彎、勻速巡航等功能； 5.
系統的整體除錯。
2.已收集的資料目錄
目前，已收集的相關文獻資料已基本齊備。主要是實現硬體方面的完備包括無線傳輸方面的硬體和電動汽車反饋控制方面的硬體，以及對於控制部分的軟體設計部分。
3.畢業設計總體方案
（1）2.4g無線遙控電動汽車包括兩個部分，乙個是遙控部分，乙個是執行部分。遙控部分包括，乙個2.
4g的無線傳輸晶元和乙個賽普拉斯公司的psoc1晶元。晶元連線到鍵盤部分，鍵盤上主要有幾個按鍵控制，包括：前進，後退，左轉和右轉。
在執行部分包括，乙個2.4g的無線傳輸晶元和乙個賽普拉斯公司的psoc晶元。無線傳輸晶元接受的訊號傳給psoc，由其發出控制指令，控制電動汽車的舵機和驅動馬達來控制電動汽車的前進、後退、左轉和右轉。
（2） psoc中包含可程式設計數字陣列和可程式設計模擬陣列，在設計中要進行軟體的設計，利用核心晶元和可程式設計數字陣列實現pwm的使用者模組。對於線路互聯問題，借助賽普拉斯公司提供的開發整合環境,將全域性匯流排,數字模組匯流排互聯在一起,必要時可以使用模擬模組。在程式除錯是要使用**程式除錯（isp）。
對舵機的控制和步進電機的控制都要用到pwm波形的輸出，利用調節pwm波形的占空比來控制電動汽車轉彎的角度和步進電機的轉速以控制電動汽車的速度。
（3）2.4g無線遙控電動汽車是基於賽普拉斯公司的無線傳輸晶元cyrf6936進行無線方面的傳輸。本課題首要解決的問題就是無線訊號的傳輸。
對於晶元cyrf 6939，工業上對其的應用比較普遍，資料查詢比較方便。由於賽普拉斯公司已經提供了關於晶元cyrf6936在其公司psoc晶元上的使用驅動，所以對於無線方面的軟體設計較為簡單，主要是對驅動程式的呼叫和組合。
（4）完成對無線傳輸方面的設計之後，主要是無線晶元的資料傳輸與psoc晶元之間的通訊和資料處理。在無線通訊部分，主要的控制訊號只有前進、後退、左轉、右轉這四個訊號。對於無線訊號控制資料和主控晶元psoc之間的資料傳輸，在賽普拉斯公司裡的提供的驅動軟體部分已經有了具體的使用的辦法。
（5）將控制訊號傳輸到執行部分的主控晶元後，執行部分的主控晶元將對訊號進行處理，並對舵機和步進電機發出控制訊號。舵機主要控制電動汽車的轉向，步進電機主要控制電動汽車的前進或者後退。
（6）電動汽車的控制中藥保證電動汽車的勻速行駛，就要保證有反饋控制。首先要保證對電動汽車的測速。我們使用編碼盤對電動汽車進行測速。
利用psoc晶元中的計數器，在一定的時間內計算出編碼盤輸出的脈衝，即可進行公式運算得到電動汽車的速度。在測速的過程中，要用到psoc晶元中的timers這個器件。
（7）得到電動汽車的速度後，要使電動汽車進行勻速運動，就必須就行pid控制。進行反饋控制控制的原因有三。一是外界原因，小車的實際速度有時不穩;二是要讓小車以最快的時間達達到既定的目標速度；三是速度控制系統是閉環，才能滿足整個系統的穩定要求，必竟速度是系統引數之一。
選擇pid控制是因為pid控制結構簡單，易於實現，並且能夠適用於絕大多數的控制物件。pid控制演算法只要是為了讓電動汽車以最快的時間達到預設的速度。pid控制器的設計和實現是程式設計中最困難的。
主要是程式設計方面和pid控制器的引數整定，所謂pid引數的整定，就是選擇合適的比例係數，微分時間常數和積分時間常數。對於pid控制的實際程式設計，一般要用到matlab**進行實現。工業中常用道德pid控制規律形式為：
在matlab中進行**：
4．已完成的主要工作
目前，已完成的工作有psoc晶元的初步學習，psoc designer軟體的學習，對無線晶元的使用控制和無線資料的傳輸。psoc晶元使用者模組中pwm模組的使用和設計。對電動汽車舵機的驅動和電動汽車步進電機的驅動和控制。
5．待完成的工作
對於電動汽車的測速反饋和對整個系統的pid控制器的設計和程式設計。
二、 英文翻譯部分
英文**題目：robust pid control using generalized kyp synthesis，中文翻譯題目為：基於廣義kyp綜合性的魯棒pid控制。
這篇**展示了乙個開環pid塑性的新方法。為了符合開環傳遞函式半有限和有線的頻率範圍內的多重fid要求，我們展示了一種為了設計pid控制器的方法。這種方法，是基於gkyp定理，能夠使沒有平率網格或比重下lmi最優化直接開環塑型。
這個結果整體條件是不守恆的，它的不可行性提出了沒有符合要求的pid控制器存在。這個設計方法擴充套件到使用李雅普諾夫函式而不確定引數系統，它是依靠乙個線性的分級方式。這個魯棒pid控制器設計簡化至lmi優化難題，即使有潛在的保守性。
gkyp整體的效果在一些數字例子中佔主導地位。
三、 指導教師意見
該同學通過查閱大量參考資料，對畢業設計要完成的任務有了更加深刻的了解，並且已經確定了總體方案，上述總體方案可行，思路明晰。
就已完成的設計來說，該畢業設計進度適中，完成了預期的任務，希望接下來的時間能夠繼續努力，把本次畢業設計做到最好。同意通過中期進度報告。
系主任簽字
畢業設計中期報告
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