赵士勋，高 琴

（防灾科技学院，河北 三河 065201）

0 引 言

对于电磁循迹直立智能车在赛道上不断修正路线时电磁信号变化大，外部干扰敏感时系统无法保持稳定，以及参数调整不便等问题，本文提出了基于串级自抗扰控制算法的直立智能车系统。传统智能车一般采用经典PID、自适应模糊PID、神经网络等控制算法，这些方法成熟，易于实现，但各自存在不足之处。一方面，参数调整困难，传统PID控制是根据得到的误差来逐步减少偏离量以达到控制目的，而理想控制效果则来源于有效的误差值和良好的参数，所以受输入信号品质和参数影响较大。另一方面，调整好的PID参数并不能有效的自适应系统和周围环境中的干扰变量，在传统智能车程序中，实际采集到的电磁信号在车速过快的情况下会“跳变”，此时以期望目标值与实际值做差得到误差值的方法不太合理，传统PID控制算法基于得到的误差值在进行输出限幅后无法使系统快速反应。此外，用于智能车的模糊PID和神经网络算法实际调参和获得训练集比较麻烦。为了更快地调试参数和提高直立智能车对外界环境的抗干扰能力，提出ADRC-PID串级控制算法。实验结果证明，直立智能车有较强的抗干扰性，可实现自主循迹。

1 智能车硬件系统设计

在搭建直立智能车时要保证其稳定，就必需降低重心。设计硬件电路的首要目标是检测到正确完整的信号，一味追求精简将得不偿失。硬件电路主要由电源模块、运放模块、主控模块、驱动模块、速度检测模块（编码器）、倾角传感器（陀螺仪和加速度计）、干簧管、通信模块、操作模块等构成。……