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作者：上海交通大学  郑耀  赛音  邓刚

指导教师：杨明  王春香

      作品简介

　　摘要

　　本文以第五届全国大学生智能车竞赛为背景，介绍了智能赛车控制系统的软硬件结构和开发流程。该比赛采用大赛组委会统一指定的由北京科宇通博科技有限公司提供的B型车模，以Freescale半导体公司生产的16位单片机MC9S12XS128为核心控制器，在CodeWarrior IDE 开发环境中进行软件开发，要求赛车在未知道路上沿着黑线以最快的速度完成比赛。整个系统涉及车模机械结构调整、传感器电路设计及信号处理、控制算法和策略优化等多个方面。为了提高智能赛车的行驶速度和可靠性，对比了不同方案的优缺点，并结合Labview仿真平台进行了大量底层和上层测试，最终确定了现有的系统结构和各项控制参数。赛车采用数字摄像头对赛道进行检测，通过边缘提取获得黑线位置，用PID方式对舵机进行反馈控制。同时通过速度传感器获取当前速度，采用优化后的Bang-Bang控制实现速度闭环。
关键词：Freescale，智能车，摄像头，PID，Bang-Bang

第一章 引言
1.1 智能车研究背景
1.1.1发展历史
       智能小车系统是迷你版的智能汽车，二者在信息提取，信息处理，控制策略及系统搭建上有很多相似之处，可以说智能小车系统将为智能汽车提供很好的试验和技术平台，推动智能汽车的发展。摄像头作为很多智能汽车的信息输入的传感器具有其他很多传感器所不具有的优势，如对物体的特征提取，视野宽广等，因此基于摄像头的智能小车系统的研究将推动智能汽车的发展。
       智能汽车是未来汽车的发展方向，将在减少交通事故、发展自动化技术、提高舒适性等许多方面发挥很重要的作用；同时智能汽车是一个集通信技术，计算机技术，自动控制，信息融合技术，传感器技术等于一身的行业，它的发展势必促进其他行业的发展，在一定程度上代表了一个国家在自动化智能方面的水平[1]。汽车在走过的100多年的历史中，从没停止过智能化的步伐，进入20世纪90年代以来，随着汽车市场竞争激烈程度的日益加剧和智能运输系统（ITS）地兴起，国际上对于智能汽车及其相关技术的研究成为热门，一大批有实力有远见的大公司、大学和研究机构开展了这方面的研究。很多美国、日本和欧洲等国家都十分重视并积极发展智能车系统，并进行了相关实验，取得了很多成就。我国的相关研究也已经开展，清华大学成立了国内最早的研究智能汽车和智能交通的汽车研究所，在汽车导航、主动避撞、车载微机等方面进行了广泛而深入的研究，2000年上海智能交通系统进入实质性实施阶段，国防科大研制出第四代无人驾驶汽车，西北工业大学、吉林交通大学、重庆大学等也展开了相关研究[2]。这一新兴学科正在吸引越来越多的研究机构和学者投入其中。

全文请访问：第五届CyberSpeed队技术报告.pdf