作者:哈尔滨华德学院 尤燕飞 高宁 孙策
指导教师:赵建 孙平
作品简介
第一章 引言
1.1 背景
全国大学生智能汽车竞赛是教育部为了加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养而设立的。该竞赛与全国大学生数学建模、电子设计、程序设计ACM等大专业竞赛不同,是以迅猛发展的汽车电子为背景,涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技创意性比赛。
在本次比赛中,我组使用的是大赛组委会统一提供的竞赛B型车模,采用16位微控制器XS128作为核心控制单元,自主构思控制方案及系统设计,包括传感器信号采集处理、控制算法及执行、动力电机驱动、转向舵机控制、最小系统等,最终实现一套能够自主识别路线,稳定在赛道运行的智能车控制系统。
从准备第七届飞思卡尔智能车竞赛开始组队,历经半年努力,在上一届比赛经验的基础上我们对激光发射管和接收管及接收方式及信号处理进行了大量的测试也尝试用各种性方案。
在制作小车的过程中,我们对小车的整体构架进行了深入的研究,分别在机械机构、硬件和软件上都进行过更进,今年车模的结构不同于往年光电车模,车胎摩擦力不够好,所以我们下了很大工夫来搞机械。硬件上主要是考虑并实践各种传感器的布局及接收信号处理以尽可能的增大前瞻,改进驱动电路,软件上先后进行了几次大改,小车的寻线方式则采用避线方法,激光给予位置加权,这样就能实现连续的控制。
1.2 章节安排
在本文中,将详细介绍机械设计、硬件电路及软件设计的调试与实现过程。其中机械设计包括各方面对重心、重量等影响,硬件电路则包括各个子模块的功能、设计与实现。而算法部分则系统的讲述了车模信息的采集、路径处理算法、舵机和电机控制策略等。其中:
第一章是讲述了智能车竞赛的背景和本文章节安排。
第二章从总体上讲述了车模的设计理念和软硬件设计的框架。
第三章从不同角度分析了各种因素对智能车重心,重量,车模转向等的影响,以及解决方法。
第四章是从各模块出发,详细讲述了硬件电路各部分功能,以及在设计过程中遇到的的问题,以及最终的方案选择。
第五章是系统的讲述了车模的软件算法设计,先总体分析流程,后从信息采集、舵机和电机等模块出发,讲述控制策略。
第六章是系统设计与开发过程中所用到的软硬件调试工具。
第七章是车模的主要技术参数。
第八章是本文的总结。
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