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作者：北京交通大学  张宇仁  李 淼  王 睿

指导教师：马庆龙  朱明强

      作品简介

 

　　摘要

　　本文介绍了半年多来北京交通大学光电组队员们在准备Freescale智能车大赛过程中的研究成果。智能车的硬件平台采用带MC9S12XS128处理器的S12环境，软件平台为CodeWarrior IDE 5.9开发环境，车模采用大赛组委会统一提供的1:10的仿真车模。文中介绍了智能小车控制系统的软硬件结构和开发流程。

整个过程涉及硬件和软件两部分的研究。硬件上，首先制作了测试用跑道，为后续工作搭建出调试平台；其次，对车体的机械结构进行了设计与制作，并针对竞速的特点进行了优化，以提高车体的机械性能，提高调试算法的起点；最后，对系统的控制电路、驱动电路、传感器电路等各部分电路进行了设计和调试，其中最主要的技术是利用激光传感器为智能车系统提供精确检测赛道的手段。软件方面，利用了弯道预判和路径规划的策略对智能车的运行状态进行控制，以保证系统的快速运行；利用激光的精确识别技术以保证智能车系统的稳定运行；利用随动检测技术保证智能车系统的安全运行。同时，应用PID算法对速度控制进行优化；用模糊控制对角度控制进行优化。

关键字：智能车，激光管，PID

第一章  前言

1.1竞赛背景和意义

本竞赛以智能汽车为研究背景的科技创意性制作，是一种具有探索性的工程实践活动，其本质也是人类创造有用人工物的一种训练性实践，其过程属性是综合，而结果属性很可能是创造。迅猛发展的智能车技术以汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感、电子、电气、计算机和机械等多个学科，这对进一步提高学生的综合素质，培养创新意识，培养学生从事科学、技术研究能力有重要意义。

通过本竞赛，不但培养了对已学过的基础与专业理论知识与实验的综合运用的能力；为了解决制作过程中的各种新问题，学习控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科新知识，逐渐学会在学科交叉、集成基础上的综合运用；若是以实用为目的，还必须考虑考虑可靠性、寿命、外观工业设计、集成科学与非科学，在具体约束条件下融合形成整体的综合运用。这样的训练是很有意义的。

1.2国内外竞赛概况

       目前美国是对智能汽车最为关注的国家。除了美国交通部与各大汽车公司和高校的智能汽车研发项目外，美国国防部和各大学企业联合开展了全球领先的智能汽车竞赛。美国智能汽车比赛是实物竞赛类型，有很强的应用性和科研意义。但受限于资金与技术因素，该竞赛难于在青少年学生中普及，韩国大学生智能车竞赛是韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞思卡尔半导体公司的资助下举办的，这也正是中国大学生智能车竞赛的蓝本。中国大学生智能车竞赛自2006年至今已经成功举办了四届，每年有百余所有自动化专业的高校、五百余之队伍参加中国大学生智能车比赛。其影响力越来越大，技术越来越成熟，成为自动化这门学科领域的最为重要的比赛，同时该项比赛也为各行业领域培养了很多优秀的大学生。

全文请访问：北京交通大学技术报告_北交光电一队.doc