燕山大学光电组奋进2队智能汽车竞赛技术报告.docx

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燕山大学光电组奋进2队智能汽车竞赛技术报告

目录............................................................................................................1

第一章引言..........................................................................................1

1.1赛事介绍....................................................................................................1

1.2智能车发展概述........................................................................................1

1.3方案介绍....................................................................................................2

1.4技术报告内容安排....................................................................................2

第二章技术方案概要........................................................................3

2.1整体方案概述......................................................................................3

2.2路径识别模块设计..............................................................................3

2.2.1红外检测方案..................................................................................3

2.2.2摄像头检测方案..............................................................................4

2.3测速模块设计............................................................................................4

2.4模型车相关技术参数................................................................................6

第三章机械结构的设计.......................................................................7

3.1传感器的安装及排布......................................................................7

3.2舵机的改装..............................................................................8

3.3前轮参数的调整…………………………………………….....….8

3.4单片机及硬件电路PCB板的固定.................................................9

3.5后轮轮距及差速的调整..................................................................10

3.6速度传感器的安装..........................................................................10

第四章硬件电路的设计.................................................................11

4.1单片机系统…..................................................................................11

4.2传感器电路设计..............................................................................11

4.3电机驱动电路设计..........................................................................12

4.4电源管理模块..................................................................................13

4.5现场调试模块………….........………………………………..…...14

第五章软件设计.............................................................................15

5.1主程序流程框图.............................................................................15

5.2路径检测……………………………………………......………..16

5.2.1软件滤波................................................................................16

5.2.2起始符号的判断...................................................................17

5.2.3窄道的判断...........................................................................21

5.3转速闭环控制.........................................................................................24

5.3.1电机的PI控制.........................................................................24

5.3.2舵机的PD控制......................................................................25

5.4速度的设定……………………………………………................25

5.5bang－bang算法............................................................................26

5.6定时测速.........................................................................................27

第六章系统开发与调试..................................................................28

6.1Codewarrior开发环境...............................................................28

6.2实际调试.......................................................................................30

6.2.1舵机调试..........................................................................30

6.2.2电机调试..........................................................................30

6.2.3整体调试..........................................................................30

参考文献................................................................................................32

附录：

源程序........................................................................................33

第一章引言

1.1赛事介绍

受教育部高等教育司委托，高等学校自动化专业教学指导分委员负责主办全国大学生智能车竞赛。

该项比赛已列入教育部主办的全国五大竞赛之一。

2009年8月13日，在北京科技大学举行第四届全国大学生智能车竞赛。

本届的比赛，首先是在全国五大赛区进行预选赛，之后将有120只赛车晋级总决赛。

在比赛中，参赛选手须使用大赛组委会统一提供的竞赛车模，推荐采用飞思卡尔16控制器MC9S12DG128作为核心控制单元，自主构思控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，完成智能车工程制作及调试，于指定日期与地点参加场地比赛。

参赛队伍之名次（成绩）由赛车现场成功完成赛道比赛时间为主，技术方案及制作工程质量评分为辅来决定，车模改装完毕后，尺寸不能超过：

250mm宽和400mm长，高度无限制，跑道宽度不小于600mm，跑道表面为白色，中心有连续黑线作为引导线，黑线宽25mm，并且跑道有坡道。

1.2智能车发展概述

21世纪的汽车概念将发生根本性的变化。

现在的汽车是带有一些电子控制的机械装置，将来的“汽车”转变为带有一些辅助机械的机电一体化装置，汽车的主要部分不再仅仅是个机械装置，它正向消费类电子产品转移。

智能汽车技术的发展是随着智能运输系统ITS的发展而发展的。

我国在90年代初已开始关注国际上ITS的发展，并且参加了ITS世界会议的指导委员会和国际标准化组织的部分工作。

交通部将ITS列入“九五”科技发展计划和2010年长期规划中。

目前，国内有较多高校和科研院所正进行ITS系统及关键技术、设备的研究，如国防科技大学、清华大学、吉林大学、北京理工大学、长安大学、沈阳自动化所等。

智能汽车技术按功能层次可以分为三类，即智能感知/预警系统、辅助驾驶系统和全自动操作系统。

智能感知/预警系统，利用各种传感器信息来获得对车辆自身、车辆所行驶的周围环境及驾驶员本身的状态的感知，必要时发出预警信息。

主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监测系统。

辅助驾驶系统（Driver Assistance Sys