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　　作者：大连海事大学 田勇 廖世涂 黄传忠

　　指导教师：冯惠

　　作品简介

　　摘 要

　　本论文介绍了智能车的制作过程。本智能车系统以飞思卡尔高性能16 位单片机MC9S12XS128MAL 为核心，把对直立小车的运动控制任务分解为三个基本控制任务：车模平衡控制、车模速度控制和车模方向控制。这三个基本控制任务都通过PID 算法来实现，其中，车模平衡控制利用陀螺仪和加速度传感器这两个传感器来测量车模的倾角，通过PD 算法控制两个电机的正反转保持车模直立平衡状态;车模速度控制利用光电对管和光电码盘测速，通过PI 算法控制电机的转速来实现车轮速度的控制;车模方向控制利用电磁传感器来检测跑道的电磁信号，通过PD 算法控制两个电机间的差速实现车模的转向控制。此外，为了监视车模的各个信号和提高调试的方便性，我们还设计了无线传输模块和应用了上位机软件。

　　第一章 引言

　　1.1 智能车竞赛介绍

　　为加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养，促进高等教育教学改革，受教育部高等教育司委托(教高司函[2005]201 号文，附件1)，由教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会(以下简称自动化分教指委)主办全国大学生智能汽车竞赛。该竞赛是以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛，是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。该竞赛以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，旨在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，为优秀人才的脱颖而出创造条件。

　　该竞赛由竞赛秘书处设计、规范标准硬软件技术平台，竞赛过程包括理论设计、实际制作、整车调试、现场比赛等环节，要求学生组成团队，协同工作，初步体会一个工程性的研究开发项目从设计到实现的全过程。该竞赛融科学性、趣味性和观赏性为一体，是以迅猛发展、前景广阔的汽车电子为背景，涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科专业的创意性比赛。该竞赛规则透明，评价标准客观，坚持公开、公平、公正的原则，力求向健康、普及、持续的方向发展。

　　该竞赛以飞思卡尔半导体公司为协办方，得到了教育部相关领导、飞思卡尔公司领导与各高校师生的高度评价，已发展成全国30 个省市自治区近300 所高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞赛。2008 年起被教育部批准列入国家教学质量与教学改革工程资助项目中科技人文竞赛之一(教高函[2007]30 号文)。

　　全国大学生智能汽车竞赛原则上由全国有自动化专业的高等学校(包括港、澳地区的高校)参赛。竞赛首先在各个分赛区进行报名、预赛，各分赛区的优胜队将参加全国总决赛。每届比赛根据参赛队伍和队员情况，分别设立光电组、摄像头组、电磁组、创意组等多个赛题组别。每个学校可以根据竞赛规则选报不同组别的参赛队伍。全国大学生智能汽车竞赛组织运行模式贯彻“政府倡导、专家主办、学生主体、社会参与”的16 字方针，充分调动各方面参与的积极性。

　　全国大学生智能汽车竞赛一般在每年的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。

　　“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛已经成功举办了六届，为了提高全国大学生智能汽车竞赛创新性和趣味性，激发高校学生参与比赛的兴趣，提高学生的动手能力、创新能力和接受挑战能力，智能汽车组委会将第七届竞赛的电磁组比赛规定为车模直立行走。本论文主要介绍电磁组的智能车制作。

全文请访问：电磁组 大连海事大学 登峰队 技术报告.pdf。