成都信息工程学院工控一队飞思卡尔杯智能汽车技术报告l.docx
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成都信息工程学院工控一队飞思卡尔杯智能汽车技术报告l
第一章引言1
1.1概述1
1.2本文章节安排1
第二章智能车的机械安装2
2.1传感器的选择与布局2
2.2测速传感器的安装3
2.3前轮调整4
2.4后轮距，后轮差速机构调整5
2.5底盘高度调整5
2.6其它机械结构的调整5
第三章智能车硬件电路设计7
3.1I/O口分配7
3.2电源部分8
3.3路径识别9
3.4直流驱动电机控制单元10
3.5车速检测模块11
3.6测速软件设计12
3.7现场调试模块14
第四章智能车软件设计13
4.1智能车工作原理13
4.2路径的检测13
4.3转角的控制14
4.4赛道类型判断19
4.5车模整体机械参数20
第五章总结21
参考文献I
附录模型车控制主程序代码III
第一章引言
1.1概述
第四届全国大学生飞思卡尔杯智能汽车竞赛是为了提高大学生的动手能力和创新能力而举办的。
它是以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感、电子、计算机和机械等多个学科交叉的科技创意性比赛。
在竞赛中所使用的车模是由大赛组委会统一提供的。
参赛队伍通过设计基于单片机的自动控制器控制模型车在封闭的赛道上自主循线运行。
在保证模型车不冲出赛道的前提下，所用时间越短越好。
自动控制器是以MC9S12DG128为核心，传感器、电池、舵机和相应的驱动电路与之配合。
在此次比赛中我们队伍是光电组的，即使用红外传感器来采集路面信息，得到的数据送到单片机进行A/D转换，单片机根据转换后的数据，通过PWM波控制舵机的转动，通过MC33886控制电机的转动，以达到控制车速的目的。
传感器对赛道的信息进行采样后，以电压的形式送给单片机，单片机经过A/D转换后通过对电压进行比较，识别出黑线的位置，以控制舵机的转动，从而达到循迹的目的。
通过将总线频率超频到32M来更快更准确地进行控制，各个部分经过MCU的协调处理，能够以较快的速度在指定的轨迹上行驶，在进弯道之前能够提前减速并改变角度，达到平滑过弯和减小路程的效果。
1.2本文章节安排
第一章引言，介绍模型车设计制作的主要思路以及对实现的技术方案进行概要说明。
第二章智能车机械结构调整，介绍了模型车的技术参数以及对车模进行的机械方面的改造。
第三章模型车整体设计，介绍了各个模块的设计以及传感器的选择与安装。
第四章软件算法部分，介绍了赛车的控制算法原理及行驶策略。
第五章开发工具制作安装及参数测试，介绍了赛车传感器及转向性能的测试，以及赛车软硬件调试的过程方法。
第二章智能车的机械安装
2.1传感器的选择与布局
寻迹传感器用来检测道路的信息，相当于人的眼镜，其前瞻和检测精度决定了小车的过弯性能和速度。
寻迹传感器的布局常见的有以下几种方案
方案一：
一字形布局
反射式光电传感器在小车前方一字形简单排布。
在一字形中传感器的间隔有均匀布局和非均匀布局两种方式，均匀布局不利于弯道信息的准确采集，通常采取的是非均匀布局。
非均匀布局这种方案信息检测相对连贯，准确，使控制程序算法简单，小车运行连贯，稳定。
方案二：
八字形布局
八字形布局从横向来看与一字形类似，但它增加了纵向的特性，从而具有了一定的前瞻性。
将中间两传感器进行前置的主要目的在于能够早一步了到车前方是否为直道，从而可以进行加速。
值得一提的是，由于纵向的排列不一致，就比一字形增加了多传感器同时感应的可能性（一字形只可能是所有传感器同时感应，而八字形则可能出现几个传感器同时感应的现象）。
方案三：
活动式传感器布局
前面两种方案都是固定的布局方式，使传感器对赛道有一定的依赖。
在这个方案中，传感器的位置是可以在一定范围内灵活排布的。
这种方案的布局思路是传感器在安装板上的位置是可调的，先将传感器排布成为矩形点阵，根据不同的赛道情况而灵活地作出调整，就可以设计出不同的布局方式而适应不同的赛道。
这样对不同赛道有更强的适应性。
但这种方案可调性大，临时调节较难，其次机械设计中体积较大，增加了小车的重量，不利于加减速。
在比较了以上几个方案后，我们选择了一字形排布方式。
本系统由12路非均匀排布红外传感器探测路面信号。
赛道黑线宽度为25mm,同时考虑红外传感器有一定的散射角，传感器排布最大间距22mm,最小间距15mm.为了获得尽量大的前瞻，将光电管架在约11cm的高度，以45°的角度射向地面，这样前瞻可达30cm，可以让系统对赛道信息提前获取并更快更好地做出决策，从而更容易
弯道提前减速，直道提前加速并走出更节省路程的路径。
3.1测速传感器的安装
测速部分使用一般的光电传感器，在主驱动齿安装光栅盘，将反射型光电传感器安装在齿轮附近，当光栅齿交替通过红外传感器时，产生一系列电脉冲，由此获取转动速度。
为了减轻智能车的重量，我们将一个半径略比电机齿轮半径较大的机械鼠标齿轮贴在电机齿轮上，随电机一起转动。
同时，将JK122固定于后轮电机的支架上，能够使机械齿轮穿过JK122。
这样，车轮每转动一齿，传感器都会检测到黑线一次，向MCU输出脉冲一次。
它被安装在了车的尾部，如图2.2所示。
安装过程中，我们用了两颗螺钉将其固定在了模型车尾部的底架上。
4.1前轮调整
调试中发现，在赛车过弯时，转向舵机的负载会因为车轮转向角度增大而增大。
为了尽可能降低转向舵机负载，对前轮的安装角度，即前轮定位进行了调整。
前轮定位的作用是保障汽车直线行驶的稳定性，转向轻便和减少轮胎的磨损。
前轮是转向轮，它的安装位置由主销内倾、主销后倾、前轮外倾和前轮前束等4个项目决定，反映了转向轮、主销和前轴等三者在车架上的位置关系。
1）主销内倾是指主销装在前轴略向内倾斜的角度，它的作用是使前轮自动回正。
角度越大前轮自动回正的作用就越强烈，但转向时也越费力，轮胎磨损增大；反之，角度越小前轮自动回正的作用就越弱。
2）主销后倾是指主销装在前轴，上端略向后倾斜的角度。
它使车辆转弯时产生的离心力所形成的力矩方向与车轮偏转方向相反，迫使车轮偏转后自动恢复到原来的中间位置上。
由此，主销后倾角越大，车速越高，前轮稳定性也愈好。
3）主销内倾和主销后倾都有使汽车转向自动回正，保持直线行驶的功能。
不同之处是主销内倾的回正与车速无关，主销后倾的回正与车速有关，因此高速时后倾的回正作用大，低速时内倾的回正作用大。
4）前轮外倾角对汽车的转弯性能有直接影响，它的作用是提高前轮的转向安全性和转向操纵的轻便性。
前轮外倾角俗称“外八字”，如果车轮垂直地面一旦满载就易产生变形，可能引起车轮上部向内倾侧，导致车轮联接件损坏。
所以事先将车轮校偏一个外八字角度，这个角度约在1°左右。
5）所谓前束是指两轮之间的后距离数值与前距离数值之差，也指前轮中心线与纵向中心线的夹角。
前轮前束的作用是保证汽车的行驶性能，减少轮胎的磨损。
前轮在滚动时，其惯性力会自然将轮胎向内偏斜，如果前束适当，轮胎滚动时的偏斜方向就会抵消，轮胎内外侧磨损的现象会减少。
经过与赛道的磨合，本队智能车前轮角度调整为前轮外倾角为-3°，其他皆为0°。
5.1后轮距，后轮差速机构调整
大的后轮距可以使模型车行驶更加平稳，不易发生侧滑。
因此在这里通过更换调节块而增大了模型车的后轮距。
差速机构的作用是在车模转弯的时候，降低后轮与地面之间的滑动；并且还可以保证在轮胎抱死的情况下不会损害到电机。
当车辆在正常的过弯行进中，此时4个轮子的转速皆不相同，依序为：
外侧前轮＞外侧后轮＞内侧前轮＞内侧后轮。
此次所使用车模配备的是后轮差速机构。
差速器的特性是：
阻力越大的一侧，驱动齿轮的转速越低；而阻力越小的一侧，驱动齿轮的转速越高‧以此次使用的后轮差速器为例，在过弯时，因外侧前轮轮胎所遇的阻力较小，轮速便较高；而内侧前轮轮胎所遇的阻力较大，轮速便较低。
差速器的调整中要注意滚珠轮盘间的间隙，过松过紧都会使差速器性能降低，转弯时阻力小的车轮会打滑，从而影响车模的过弯性能。
好的差速机构，在电机不转的情况下，右轮向前转过的角度与左轮向后转过的角度之间误差很小，不会有迟滞或者过转动情况发生。
6.1底盘高度调整
按照常规，车辆底盘高度越低，车辆重心越低，后轮抓地力越好，前轮转向越敏感。
因此在很多赛车比赛中，提高速度有效方法就是降低底盘高度。
我们在前轮转向机构处，增加两块垫片，略微降低了赛车前部的底盘高度，使底盘呈现一种前低后高的倾斜状态。
7.1其它机械结构的调整
另外，在模型车的机械结构方面还有很多可以改进的地方，比如说车轮、悬架、底盘、车身高度等。
模型车在高速的条件下，由于快速变化的加减速过程，使得模型车的轮胎与轮辋之间很容易发生相对位移，可能导致在加速时会损失部分驱动力。
在实验中调试表明，赛车在高速下每跑完一圈，轮胎与轮辋之间通常会产生几个厘米的相对位移，严重影响了赛车的加速过程。
为了解决这个问题，我们在实际调试过程中对车轮进行了粘胎处理，可以有效地防止由于轮胎与轮辋错位而引起的驱动力损失的情况。
此外，我们还对模型车的前后悬架弹簧的预紧力进行调节，选用不同弹性系统的弹簧等方法进行了改进，并且对车身高度，以及底盘的形状和质量 、后轮的轮距等，都进行了相应的改进和调整，均取得了不错效果。
第三章能车硬件电路设计
整个系统由主控制模块、电机的驱动和控制模块、电源供电模块、传感器感测模块和舵机控制模块这五个部分构成，系统框图如图3.1所示，智能车整体外观图如图3.2所示。
图3.1系统框图
3.1I/O口分配
智能车系统以MC68S912DG128B为控制核心，可以直接利用清华大学的S12最小系统板，MC9S12DG128单片机在控制系统所需要使用的管脚如下：
表3.1MC9S12DG12单片机管脚分配表
S12单片机管脚分配
IO
PA0-PA7
光电传感器检测
PB4-PB7
光电传感器检测
PH0-PH7
8路拨码开关
PAD0-PAD7
AD转换
PAD8-PAD11
AD转换
PB0-PB3
4路选择指示灯
ECT
PT0
速度脉冲检测
PWM1
舵机PWM
PWM3
备用PWM
PWM5
直流电机PWM
PWM7
备用PWM
串口通信
RXD0
串口接收
TXD0
串口发射
3.2电源部分
比赛提供7.2V电池，整个系统需要为以下模块供电：
单片机供电：
（5V）；
传感器供电：
（5V）；
舵机供电：
（6V）；
电机驱动供电：
（7.2V）；
5V电源模块用于为单片机系统、传感器模块等供电。
常用的电源有串联型线性稳压电源（LM2940、7805等）和开关型稳压电源（LM2596、LM2575等）两大类。
前者具有纹波小、电路结构简单的优点，但是效率较低，功耗大；后者功耗小，效率高，但电路却比较复杂，电路的纹波大。
对于单片机，需要提供稳定的5V电源，由于LM2940的稳压的线性度非常好，所以选用LM2940-5单独对其进行供电；而其它模块则需要通过较大的电流，而LM2596-5，转换效率高，带载能力大，缺点是其纹波电压大，不适合做单片机电源，不过对其它模块供电还是能保证充电的电源。
利用LM2940-5和LM2596-5对控制系统和执行部分开供电，可以有效地防止各器件之间发生干扰，以及电流不足的问题，使得系统能够稳定地工作。
图3.2各供电模块
3.3路径识别
探测路面黑线的基本原理：
光线照射到路面并反射，由于黑线和白纸对光的反射系数不同，可以根据接收到的反射光强弱判断是黑线还是白纸。
路面信息检测原理图如图3.3所示。
图3.3路面信息检测原理图
最初确定方案为普通直流二极管单管收发，这种检测方法电路简单，数据清晰，处理方便。
但同时检测距离有限，无法提前识别跑道：
为了让小车能高速行驶，小车必须具备一定的前瞻性。
理论上，小车能感知的距离越远，那么就有更多的时间来处理前方的情况，也会跑的更好。
但是受到硬件电路功率的制约和大赛对车身长度的限制，一方面我们通过传感器对地面角度来增加感知距离。
另外为了进一步加大发光量，我们采用了双发射管的办法，即一个接受管对应两个发射管。
为了降低整体的能耗。
我们让同一对的发射管串联，12对发射管再并联。
同时利用I/O口外接的三极管8050进行开关控制，控制对管脉冲发光，开关频率为400HZ。
为减少发射管间的相互干扰，我们使用间隔发射。
这样既保证了大前瞻探测的需要，又降低了整体的能耗和对电源的冲击。
检测电路的工作原理：
由于黑线和白纸对红外光的反射系数不同，使光敏三极管上产生不同的电压降，通过AD对这个电压的采集并转换成数字信号进行处理，根据AD值的情况来判断黑线的位置，从而实现对小车角度和速度的控制
3.4直流驱动电机控制单元
图3.4
MC33886电路图
电机驱动使用飞思卡尔专用电机驱动芯片MC33886。
为了增大驱动能力，减少单片发热量，电路采用两片MC33886并联的方案。
系统使用PWM控制电机转速，充分利用单片机的PWM模块资源。
为了提高PID控制的精度，将PWM4和PWM5两个8位寄存器合并成PWM45。
其硬件电路如图3.3所示。
MT_VCC为5伏，IN1和IN2分别为MC33886的PWM信号输入端口。
MC33886的输出端口OUT1和OUT2分别接驱动电机的两端。
D1、D2为芯片的使能端。
MC33886芯片的工作电压为5-40V，导通电阻为140毫欧姆，PWM频率小于10KHz，具有短路保护、欠压保护、过温保护等功能。
图3.5
电机驱动PCB原理图
电机驱动芯片安装在制作的电机驱动PCB板上，在PCB板设计时，考虑到芯片散热问题，在芯片腹部设计了方型的通孔，实际运行效果表明芯片散热均匀，设计合理。
为了防止电动机突然停止时产生的电磁干扰，在电动机的两端焊接了一个0.1μF滤波电容。
由于电池电量在使用过程中越来越小，电池电压有时会显现出比较高“虚压”，如果速度采用开环控制，虽然PWM模块输出的波形是相同的，但是会造成智能车的速度不同，这样不利于转向的调节。
所以，我们使用PID闭环控制进行稳速，这样，无论电池电压如何（不低于下限），无论路况，无论电机负载如何，智能车都会运行在一个特定的速度而不会改变。
3.5车速检测模块
速度检测模块电路图如图3.5所示。
在测试时，传感器的输出高电平为4V，低电平为0.5V，效果很好。
当圆盘随着齿轮转动时，光电管接收到的反射光强弱交替变化，由此可以得到一系列高低电脉冲。
图3.6速度检测模块电路图
设置S12的模数向下计数器模块，同时捕捉光电开关输出的电脉冲的上升沿，通过累计一定时间内的脉冲数，可以得到和速度等价的参数值。
我们已知：
轮胎一圈周长为16.7cm。
设光栅共有e个齿，即轮胎转动一圈将引起e个脉冲数累积。
假设对脉冲数累积的时间为t，在这段时间内共获取了n个脉冲数累积。
则赛车速度为：
光栅齿数越多，同等速度下单位时间内所能检测到脉冲数也越多，因而速度检测的分辨率也更高。
另一方面，齿数增多后，相邻脉冲间的持续时间会变短，脉冲检测的可靠性会因相邻脉冲的干扰而受到影响。
3.6测速软件设计
我们采用PT0口作为脉冲信号输入。
采用模数向下计数器，首先通过设置寄存器MCCTL，设置模数方式使能，向下中断使能，向下计数使能。
设置FLMC位，使得载入寄存器进入模数计数方式。
设置MCCNT寄存器，使得定时器每20ms中断一次。
然后设置TIOS，设置PT0针脚为输入；然后设置TCTL4寄存器，选择获取上升沿。
之后，设置PBCTL寄存器，将PAC0和PAC1合用。
设置代码为：
MCFLG_MCZF=1;
MCCTL_MODMC=1;
MCCTL_MCZI=1;
MCCTL_MCEN=1;
MCCNT=20000;
MCCTL_MCPR=3;
MCCTL_FLMC=1;
TIOS_IOS0=0;
TCTL4=0x01;
PBCTL_PBEN=1;
在中断服务函数中，通过读取PACN01这个寄存器，获取当前的脉冲累加值。
例程如下：
voidInt_mcount（void）
{MCFLG_MCZF=1;
pulse=PACN10;//读出脉冲计数值
PACN10=0;
FeedBack=pulse;
}
在每一控制周期开始，S12读取脉冲累加器中的数值，然后将脉冲累加器清零。
这样就求得了之前m个控制周期时间里共有多少个脉冲数累积，从而由公式3-1可求得赛车速度值。
程序流程图7.2：
图3.7速度检测程序流程
3.7现场调试模块
由于赛道情况各有不同，弯道、直道数量个不相等，所以必须能在不改变程序的前提下进行参数的调试，调试的方式界面可以有数字按键，拨盘开关等，经过多种情况考虑，我们最后选择了拨盘开关，由8位开关分别进行参数选择和速度控制。
第四章智能车软件设计
4.1智能车工作原理
前面的12个红外头，在照射到白线的时候，反馈到单片机中的值是140左右，当遇到黑线的时候，反馈到单片机中的值大概是90左右。
于是我们就利用这两者的值得差别来判别道路。
我们的智能车利用了一字形排布的传感器来探测道路。
通过精心的调节和试验，将传感器的位置调节到了一种中间密两边稀的状态。
在这种情况下，小车能过比较良好的检测到未来的信息。
通过调整赛车的转向角，可以调整小车对黑线的水平偏移量。
转向角越大，水平偏移速度越大。
所以，调整小车转向角可以看成是调整小车水平偏移量与水平偏移速度的映射。
控制器设置了快速的控制周期，在每个运算周期内，控制器即时地得到智能车车速以及传感器采样来的道路信号，经过控制算法的计算后，控制单元输出相应的前轮控制转角以及电机占空比的值，其输出值再经过函数映射关系转换为PWM脉宽信号传至前轮舵机以及驱动电机。
系统软件流程图如图4.1所示：
4.2路径的检测
我们采用模拟量对黑线的位置定位。
由于各环境下光电管的值不一样，为了解决这个问题，我们在比赛前先要对光电管进行标定，找到它对黑线的敏感程度，将这个过程的每个光电管的最大值存下来，在试验中发现标定得到的最小值往往过小，实际使用时把黑线值定为最大值的一定比例范围，然后找到它旁边的两个光电管。
就可以根据这三个值可以算出黑线的准确位置，系统通过8位A/D转换器采集红外传感器的信号，为了保证检测信号的稳定性，扫描频率为400HZ,并把转换后的值暂时存储在数组中。
考虑到红外传感器易受可见光和赛车的抖动等引起的误信号影响，在控制算法中加入了一段软件滤波程序，以排除干扰。
这里不是用一次采样数据做控制，而是在赛场启动后连续采集4次传感器信号并取平均值，以后没2.5ms采集一次的信号将替换掉前4次中最早进入的信号并取平均值，即总是以最近4次采集的A/D值的平均值作为每个传感器的A/D值。
传感器信号经过初步滤波处理后，就可拿来判断路况。
为了增加赛车适应性，简单设置阀值是不可靠的。
如果通过比较找出12对传感器中A/D值最小的传感器编号，就可以避免因为材质改变出现的阀值不适应问题。
具体方法如下：
查找A/D值最大的传感器的编号,如果信号值>MAX[i]*precent[i]初始位置变量=传感器编号*2；否则，比较该传感器两边的传感器的值，如果左边传感器值大于右边，则新位置变量=初始位置变量-1；如果右边A/D值较大，则新位置变量=初始位置变量+1。
这样可以得到23中状态，已经足够满足转向精度的要求。
4.3转角的控制
4.2.1
PID控制
图4.2PID控制器工作原理
PID控制策略其结构简单，稳定性好，可靠性高，并且易于实现。
其缺点在于控制器的参数整定相当繁琐，需要很强的工程经验。
相对于其他的控制方式，在成熟性和可操作性上都有着很大的优势。
所以最后我们选择了PID的控制方式。
在小车跑动中，因为不需要考虑小车之前走过的路线，所以，我们舍弃了I控制，将小车舵机的PID控制简化成PD控制。
在本方案中，使用试凑法来确定控制器的比例、积分和微分参数。
4.2.2PID参数的整定
试凑法是通过闭环试验，观察系统响应曲线，根据各控制参数对系统响应的大致影响，反复试凑参数，以达到满意的响应，最后确定PID控制参数。
试凑不是盲目的，而是在控制理论指导下进行的。
在控制理论中已获得如下定性知识：
比例调节（P）作用：
是按比例反应系统的偏差，系统一旦出现了偏差，比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。
比例作用大，可以加快调节，减少误差，但是过大的比例，使系统的稳定性下降，甚至造成系统的不稳定。
积分调节（I）作用：
是使系统消除稳态误差，提高无差度。
因为有误差，积分调节就进行，直至无差，积分调节停止，积分调节输出一常值。
积分作用的强弱取决与积分时间常数Ti，Ti越小，积分作用就越强。
反之Ti大则积分作用弱，加入积分调节可使系统稳定性下降，动态响应变慢。
积分作用常与另两种调节规律结合，组成PI调节器或PID调节器。
微分调节（D）作用：
微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作用消除。
因此，可以改善系统的动态性能。
在微分时间选择合适情况下，可以减少超调，减少调节时间。
微分作用对噪声干扰有放大作用，因此过强的加微分调节，对系统抗干扰不利。
此外，微分反应的是变化率，而当输入没有变化时，微分作用输出为零。
微分作用不能单独使用，需要与另外两种调节规律相结合，组成PD或PID控制器。
试凑法的具体实施过程为：
1、整定比例部分，将比例系数由小变大，并观察相应的系统响应，直至得到反应快、超调小的响应曲线。
如果系统静差小到允许范围，响应曲线已属满意，那么只需比例控制即可，由此确定比例系数。
2、如果在比例控制基础上系统静差不能满足设计要求，则加入积分环节，整定时首先置积分时间
为很大值，并将经第一步整定得到的比例系数略微缩小（如缩小为原值的0.8），然后减小积分时间，使得在保持系统良好动态的情况下，静差得到消除，在此过程中，可根据响应曲线的好坏反复改变比例系数和积分时间，以期得到满意的控制过程，得到整定参数。
3、若使用比例积分控制消除了静差，但动态过程经反复调整仍不能满意，则可加微分环节，构成比例、积分、微分控制器。
在整定时，先置微分时间
为零，在第二步整定基础上增大
，同样地相应改变比例系数和微分时间，逐步试凑以获得满意的调节效果和控制参数。
舵机是一个具有大的延迟的执行机构。
在PD控制基础上加入一个一阶惯性环节，构成不完全微分，给小车一个超前的调节。
不完全微分：
u（k）=au（k-1）+（1-a）u（k）
因为小车处于弯道和直道的转向模型不同，统一的比例带过大会导致小车振荡，过小导致最大控制量偏小，小车转向不足，过弯时冲出赛道。
使用分段比例控制既方便又可以解决以上两种问题。
当小车处于直道时，最中间的光电管检测到信号，当处于不同曲率的弯道时，两侧不同的光电管将检测到信号。
所以，根据光电管检测到的不同信号，可以判断出小车所处的位置。
然后，根据小车的位置再相应的调整舵机。
调整舵机的原则是：
小车处于直道，则摆正舵机。
小车处于弯道的曲率越大，则将舵机的转角摆的越大。
除此之外，小车还会遇到黑色交叉线的特殊情况，对此，本系统将保持原有的小车方向与速度，使小车不受交叉线的干扰。
如果小车转过的弯过大，则可能使上排光电管全部偏离黑色轨迹，从而没有一个光电管检测到黑线，这时本系统将会把舵机转至最大角，让小车急转驶回黑线，同时，将速度降至最低，防止小车冲出轨迹。
实际使用中，为了减少计算时间，将位置式PID转化为增量式增量式PID公式：
4.2
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