作者:青岛工学院 刘克申 陈旺 吴琼
指导教师:李艳英 马世杰
作品简介
摘 要
近些年来,智能车辆己成为汽车和智能控制领域的热点研究课题之一。它体现了自动控制、人工智能、传感技术、机械、计算机等多个学科领域理论技术的交叉和综合。
本文介绍了飞思卡尔电磁组智能车系统。本智能车系统是以飞思卡尔32 位单片机MK60DN512为核心,用电感检测赛道导线激发的电磁信号,用编码器来检测小车的速度, 采用AD 采样获得当前传感器在赛道上的位置信息,通过控制电机差速来改变车的转向,用PID进行电机控制,用IAR、Protel等软件进行软硬件设计,最终完成智能车的控制。
第一章 引言
1.1 智能车竞赛介绍
全国大学生智能汽车竞赛以“立足培养、重在参与、鼓励探索、追求卓越”为指导思想,以智能汽车为竞赛平台的多学科、多专业交叉的创意性科技竞赛,是面向全国大学生的一种具有探索性的工程实践活动,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。
该竞速赛是在规定的模型汽车平台上,使用飞思卡尔半导体公司的8位、16位、32位微控制器作为核心控制模块,通过增加道路传感器、电机驱动电路以及编写相应软件,制作一部能够自主识别道路的模型汽车,按照规定路线行进,以完成时间最短者为优胜。该竞赛以汽车电子为背景,涵盖了自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科知识。
本届竞速比赛设立电磁组、光电组与摄像头组三个赛题组别。光电组、摄像头组继续沿用四轮行走的方式,电磁组为了提高大学生创新性和趣味性,采用双后轮驱动直立行走的方式。
应飞思卡尔智能车竞赛组委会的要求,本车参考官方网站《电磁参考设计方案2.0》的基础上加以优化和改进,在不断的调试中寻找最优控制方案。以飞思卡尔公司生产的32位MK60DN512单片机为核心控制中心,双后轮驱动,并采用加速度传感器、陀螺仪、编码器、电感来完成对车模倾角、速度、和方向的测量。使智能车实现直立行走,自动寻迹。
1.2 智能车竞赛的意义
全国智能车大赛也就是初步模拟了人驾驶汽车的思维和控制过程,智能车比赛就是要求参赛人员能够去进行这样的研究,专业知识涉及控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等多个学科,以实现让车模能够自动寻迹并自动控制运动,最终实现小车智能化。
该竞赛综合性很强,在提高参赛大学生的动手能力和创新能力的同时,也在一定程度上推动了智能汽车产业的发展与进步,为优秀人才的脱颖而出创造条件。 通过竞赛提高学生的创新能力、实践能力和对智能车的兴趣,培养学生的自学能力,让学生学会从实践中发现问题、解决问题,将理论联系实践,在实践中科学的运用所掌握的知识。