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　　作者：武汉科技大学 王强 辛建建 陈广

　　指导教师：章政 赵敏

　　作品简介

　　第一章 引言

　　1.1概述

　　“飞思卡尔杯”全国大学生智能汽车竞赛，这项以智能自循迹小车为研究对象的创意性科技竞赛，是由国家教育部高等自动化专业教学指导分委员会主办，由飞思卡尔半导体公司赞助的面向全国大学生的一种具有探索性的工程实践活动，其根本宗旨在于促进高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能，倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神。该竞赛自2006年开始在清华大学举办了首次比赛，到今年已是第七个年头了，在这七年里，该项竞赛得到了很多大学的积极响应和支持，规模不断扩大，参加学校和人数都逐年增多，成为了一个具有重大影响力的全国性比赛，在这七年里，该项竞赛始终以其“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”的指导思想，培养了很大一批敢于追求、热于探索的大学生，使他们在知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识等方面都有很大提升，为中国现在与将来科技的发展做出了重要贡献!

　　该项竞赛以智能自循迹小车作为载体，以小车的速度、智能启停能力和自主寻路及处理能力作为考核标准，其中由组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和可充电式电池，并规定使用飞思卡尔半导体公司的8 位、16 位或32位微控制器作为核心控制模块，再加上限定范围的传感器，由各队队员自主完成硬件电路设计、系统软件设计和机械结构改装，经调试后到规定地点进行比赛。整个系统涵盖了机械、电子、电气、传感、计算机、自动化控制等多方面知识，具有很强的实际考核意义。

　　大赛竞赛一般在每年的10 月份公布次年竞赛的题目和组织方式，并开始接受报名，次年的3 月份进行相关技术培训，7 月份进行分赛区竞赛，8 月份进行全国总决赛。大赛最初只有摄像头组和光电组，从第五届后又增加了电磁组，使循迹方式有了新的革新。在第七届，又将电磁组车的行走方式改为了直立行走，同时将其他两组的单线循迹改为了双线，在难度上有所提升，特别是对电磁组的改动较大，既要保持车身平稳直立，又要前进、转弯，这对小车的控制算法和机械结构的要求大为提高。大赛组委会考虑到此次电磁组新规对学生来说有一定难度，特别降低了原规则中某些要求的难度，去掉了静止启动及停车的要求，同时提供了直立车的参考方案，为我们的制作指引了一定方向。作为第一届制作直立电磁车的我们感受到了压力与动力，压力是项目难度增大、参赛队伍的增多;动力是新的规则、新的跑法，少了技术的沉淀，大家都站在了同一起跑线上，因此也使我们有信心取得较以往更好的成绩!

　　1.2各章主要内容简介

　　本文作为我们小组近一年的做车经历和经验的总结，主要从硬件电路设计、软件设计、机械结构设计和制作过程等方面介绍了制作本智能模型车的各项关键技术，以供组委会老师审阅及以后的参赛队员参考，其概要内容如下：

　　第一章 引言：主要介绍了该项比赛的背景、发展历程、主要内容以及本届比赛较以往的一些主要变化。

　　第二章 系统总体方案设计：概要叙述小车的整体设计原理，并将智能车控制系统分解为具体模块，分别分析在各不同模块中所涉及到的原理知识和采取的大体方案。

　　第三章机械结构设计：主要介绍了智能车车模机械结构的改装、调整，陀螺仪加速度计模块、测速编码器、电磁传感器等模块的安装和调整，并结合自己在做车过程中的一些经验和力学原理，进行一些相应分析。

　　第四章 硬件电路设计及实现：讲述智能车系统的硬件电路组成，并具体分析各功能块电路的设计思路和原理，以及在使用过程中遇到的问题和解决方案。

　　第五章 系统软件实现：从建模的角度分析车的运动形式，最后得出控制算法。在转角和速度的控制算法上，我们主要采用经典PID 控制。

　　第六章 开发与调试：介绍了所使用的硬件和软件开发环境，以及在调试过程中所采用的各种辅助手段，如无线数传模块、上位机、液晶显示屏、键盘等。

　　第七章 对参赛车辆主要技术参数加以说明。

　　第八章 总结大半年以来的做车的感受和经验，并指出不足和值得改进的地方。

全文请访问：电磁组 武汉科技大学 首安五队 技术报告（电磁组）.pdf。