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　　作者：河北大学工商学院 孟帅 姚景超 武立鑫

　　指导教师：

　　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邀请赛今年进行到第七届，六年经验的积累使得比赛形式丰富，比赛规则比较完善，为广大同学提供了一个良好的学习提高的平台。第七届大赛，在第六届大赛的基础上继续延承电磁组，以100mA 的交变电流为赛道，自主开发检测传感器，检测赛道信息。为响应教育部关于加强大学生的创新意识、合作精神和创新能力的培养的号召，我们组队积极参加了第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车电磁组的比赛。从 2011年 12 月开始着手进行准备，历时近 7 个月，鉴于电磁组与光电、CCD 在检测方法上有本质的不同，我们在传感器设计上采用电感线圈检测磁场，通过在多个点布置不同方向的检测传感器获取赛道信息，利用所获取的信号进行处理，实现对赛车转向、速度进行控制。同时，我们利用前几届比赛积累下的经验，继续加强在电源管理、噪声抑制、驱动优化、整车布局等方面的研究工作，使智能车能够满足高速运行下的动力性和稳定性需求，获得了良好的综合性能和赛场表现。

　　今年已是第七届比赛，在本次比赛中，赛采用秘书处统一指定的车模套件，车模控制电路须采用飞思卡尔半导体公司的8 位、16 位、32 位MCU 作为唯一的微控制器。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、转向舵机控制等，最终实现一套能够自主识别路线，并且可以实时输出车体状态的智能车控制软硬件系统。各参赛队完成智能车工程制作及调试后，于指定日期与地点参加比赛。参赛队伍之名次以赛车现场成功完成赛道比赛时间为主，技术方案及工程制作质量为辅来决定。 本技术报告将针对我们的传感器信号处理设计安装、底盘参数选择、电路设计、HCS12控制软件主要理论、控制算法等方面进行阐述，并列出了模型车的主要技术参数。

　　在本次竞赛中，参赛队伍需要制作出一个能够自主识别道路并行驶的智能车模。那么在模型车的制作过程中，最关键的问题就是如何探寻路径，如何施以合适的控制策略来确保小车在不违背比赛规则的前提下沿赛道尽可能快速稳定前进。而探寻路径的准确与否将直接影响小车行进的稳定效果，故而，设计出准确的寻线系统是该智能车制作过程中最重要的环节。

　　我们的车模控制系统以16 位9S12XS128 单片机为核心控制模块，利用电磁线圈感应路径，经过系统对信息的处理，做出决策，通过对电机控制，实现小车的直立控制，速度控制以及转向控制。

　　1.2 方案介绍

　　在方案设计的过程中，我们在参阅官方提供的直立参考设计方案，其中将车模的控制分为三大部分，直立控制部分，速度控制部分，方向控制部分。在传感器选择和布局方面我们查阅了上届的技术报告和关于电磁场检测方面的书籍，还有卓晴老师的几篇关于电磁车设计方案的文章这些都对我们方案的确定有很大的帮助。对于电磁组来说，今年不限车长，这非常有利于小车提高前瞻，但是要兼顾小车直立行走的稳定性，并不是前瞻越远越好。

全文请访问：电磁组 河北大学工商学院（电磁）-黑闪电一队技术报告.pdf。