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　　作者：合肥工业大学 纪奕博 刘志龙 郑鹏程

　　指导教师：张阳 史久根

　　作品简介

　　摘 要

　　本文以第七届飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛为背景，介绍了基于随动激光路径探测传感器的自主寻迹智能车设计。在深入研究以往“飞思卡尔”智能车设计方案的基础上，论文提出了激光传感器随动的路径探测方案。论文首先讲述了系统硬件设计，其中包括激光探测电路板设计，系统主板设计，电机驱动电路板设计等。在硬件设计的基础上，论文介绍了系统软件设计，其中包括各模块调试程序设计，随动舵机控制算法设计，电机控制算法设计和系统总程序设计。最终，通过系统调试，验证系统可以达到预期设计要求。

　　第一章 引 言

　　1.1 比赛背景

　　智能车是一种高新技术密集型的新型汽车，它涵盖的范围广泛包括模式识别、传感器技术、自动化控制实现、电力电子技术、计算机技术等多个领域。在国际上已经形成智能汽车研究、设计、开发、竞赛的热潮。

　　在我国，教育部教育部为了加强大学生实践、创新能力和团队合作精神的培养，委托教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会主办了每年一度的全国大学生智能汽车竞赛。全国大学生智能汽车竞赛是在竞赛组委会提供的统一汽

　　车模型平台上，使用飞思卡尔半导体公司的8 位、16 位微控制器作为核心控制

　　模块，通过设计道路识别传感器和电机驱动电路、编写相应软件及装配模型车，

　　制作一个能够自主识别道路的模型汽车，按照规定路线(路线赛前未知)行进，

　　以完成时间最短者为优胜。

　　智能车竞赛目前已经发展有摄像头与光电组和电磁组三个组别比赛，赛车速度与比赛质量也越来越高，竞争更是日趋激烈。

　　1.2总体方案介绍

　　本智能控制系统可以由传感器、信息处理、控制算法、执行机构、速度反馈五个部分组成。其中，以单片机为核心，配有传感器、测速电路，执行机构以及它们的驱动电路构成了控制系统的硬件;信息处理与控制算法由运行在单片机中的控制软件完成。

　　在检测方面，系统是以随动激光路径探测传感器作为识别路径的手段的，其重点之一就是通过随动激光路径探测传感器来提高获取路径信息的准确度和速度，从而提高智能车的速度及可靠性。

　　在控制方面，系统重点研究大赛指定型号舵机和电机的控制方案及算法。舵机的控制目标：脉宽与转角呈线性变化，能够以较快的速度控制舵机，延迟控制在10ms内，误差控制尽可能的小。电机的控制目标：能根据路况进行快速地加速和减速，使电机尽可能快地接近目标速度，能够获得很好的期望速度，以较快的速度跑完整个赛道。

全文请访问：光电组-合肥工业大学-工大光电二队技术报告.doc。