第八届飞思卡尔智能汽车竞赛光电平衡组 山东大学(威海)光鹰战车技术报告

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第八届飞思卡尔智能车竞赛光电平衡组南京邮电大学 SEA光电一队

第八届飞思卡尔智能车竞赛光电平衡组南京邮电大学 SEA光电一队

第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校:南京邮电大学队伍名称:SEA光电一队参赛队员:顾佳俊赵孔明蓝晨曦带队教师:江兵高翔关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定,即:参赛作品著作权归参赛者本人,比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料,并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。

参赛队员签名:顾佳俊赵孔明蓝晨曦带队教师签名:江兵高翔日期:2013.8.12摘要本文介绍了南京邮电大学光电一队队员们在准备第八届飞思卡尔智能车大赛中的工作成果,智能车使用MK60DX256ZVLQ10处理器,使用IAR 开发环境,车模采用大赛组委会统一提供的D车模。

文中介绍了智能小车控制系统的软硬件结构及设计开发过程,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。

本文主要从硬件电路、机械设计、软件设计等方面阐述了小车的整体架构与设计思路。

车模以MK60DX256ZVLQ10单片机为控制核心,以线性CCD作为循迹传感器,以光电编码器检测速度信息。

车模的控制主要可分解为直立控制、速度控制、方向控制,而这三个方面又相互影响。

车模系统的简单工作原理是车体在保持平衡与适当速度的前提下,再由MK60DX256ZVLQ10单片机收集线性CCD 返回来的赛道信息对方向进行控制。

关键词:MK60DX256ZVLQ10单片机,线性CCD,陀螺仪,加速度计,PID目录第一章系统总体方案设计...................................................................................................... - 2 -1.1系统总体框图................................................................................................................ - 2 -第二章系统硬件设计.............................................................................................................. - 4 -2.1主控模块 ......................................................................................................................... - 4 -2.2电源管理模块................................................................................................................ - 5 -2.3电机驱动模块................................................................................................................ - 6 -2.4倾角传感器电路............................................................................................................ - 8 -2.5速度检测传感器电路.................................................................................................. - 10 -2.6赛道信息检测(线性CCD)..................................................................................... - 10 -第三章机械设计...................................................................................................................... - 12 -3.1车模简化改装.............................................................................................................. - 12 -3.2加固电机引线.............................................................................................................. - 12 -3.3拨码开关的安装.......................................................................................................... - 13 -3.4电池的安装.................................................................................................................. - 14 -3.5光电编码器的安装...................................................................................................... - 14 -3.6 CCD的安装 ................................................................................................................ - 15 -3.7陀螺仪与加速度计传感器.......................................................................................... - 16 -第四章系统软件设计.............................................................................................................. - 17 -4.1 PID算法的应用 .......................................................................................................... - 18 -4.1.1平衡的PD控制............................................................................................... - 18 -4.1.2速度的PD控制............................................................................................... - 19 -4.1.3速度的PD控制方向的PD控制..................................................................... - 19 -4.2固定曝光时间,动态软件放大.................................................................................. - 20 -第五章开发工具、安装、调试过程说明.............................................................................. - 21 -5.1IAR集成开发环境................................................................................................... - 21 -5.2上位机.......................................................................................................................... - 24 -5.3示波器上位机.............................................................................................................. - 25 -第六章模型车的主要技术参数说明...................................................................................... - 26 -6.1 智能车外形参数......................................................................................................... - 26 -6.2 电路部分参数............................................................................................................. - 26 -6.3 传感器个数以及种类................................................................................................. - 26 -6.4 除了车模原有的驱动电机、舵机之外伺服电机数量............................................. - 26 -6.5赛道信息检测精度、频率.......................................................................................... - 26 -第七章总结.............................................................................................................................. - 27 -附录 ........................................................................................................................................... - 29 -附录A 核心算法子程序.................................................................................................. - 29 -引言在半导体技术日渐发展的今天,电子技术在汽车中的应用越来广泛,汽车电子化已成为行业发展的必然趋势。

飞思卡尔智能车竞赛光电平衡组

飞思卡尔智能车竞赛光电平衡组
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,是以智能汽车为竞赛平台的多学科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,涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科知识,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[2]。
1.3系统总体方案的设计
根据竞赛章程规定,使用飞思卡尔公司的MC9S12XS128单片机为核心控制器,使用MMA7260三轴加速度计和ENC-03M作为检测车模直立姿态传感器通过AD采样后计算获得车体倾角和加速度,进而对两个驱动马达通过PWM的方式施加PID控制,使得车体自动直立得到实现。然后在驱动马达上叠加一个速度控制分量,加以使用光电编码器检测车轮速度,实现了车模速度的控制。最后利用竞赛指定线性CCDTSL1401采集赛道黑色边界,利用驱动马达差速方法实现车体转向,最终实现了车模直立寻线竞速。
关键词:智能车系统直立 线性CCD 调试测试Freescale16位单片机
第一章 引言
智能车系统涵盖了机械、电子、电气、传感、计算机、自动化控制等多方面知识,一定程度上反映了高校学生科研水平。本章节详细阐述了智能车系统的研究背景和本智能小车的系统总体概况。
1.1 智能车竞赛的意义
全国大学生智能车大赛和其他竞赛一样,为了培养大学生实践创新能力和团队精神而开展的。该项赛事与全国大学生数学建模、电子设计、机械设计、结构设计等四大竞赛齐名,被认定为国家教育部正式承认的第五个大学生竞赛项目。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。

第八届飞思卡尔智能车竞赛摄像头组哈工大(威海)技术报告

第八届飞思卡尔智能车竞赛摄像头组哈工大(威海)技术报告
PTB0:舵机角度控制脉冲输出
PTD4-5:电机速度控制脉冲输出
PTB18-19:测速编码器脉冲输入
PTE25,PTA17:视频中断信号输入
PTD6-7:串口通讯输出
3.2.
本系统中电源稳压电路有五路,有三路为+5V稳压电路,一路为+12V升压电路,另一路为+3.3V稳压电路。其中,+12V升压电路为CCD摄像头供电,三路+5V稳压电路分别为功能板内芯片、测速编码器和无线传输供电。为了提高最小系统部分的稳定性,我们采用三个+5V稳压电路分别供电,一路+3.3V稳压电路对最小系统板供电。
2、我们采用技术成熟的mos管作为电机的驱动芯片,它具有内阻小、转换效率高等特点。
简单性是指在满足了稳定性、高效性的前提下,为了尽量减轻整车重量,降低车体重心位置,应使电路设计尽量简单,尽量减少元器件的使用数量,缩小电路板面积,使电路板安装于车底盘上面。
3.2
整车的电路系统分为四个部:K60为核心的最小系统板、功能板和驱动板。功能板包括信号采集和处理、片外AD转换、数码管显示、串口输出等功能。
2.4
由于全国决赛时赛道直线部分可以有坡度在15度之内的坡面道路,包括上坡与下坡道路。所以摄像头安装不能非常的低,因为假如摄像头太低将会导致在上坡时赛车丢失道路信息,但是随着摄像头安装位置的提高,在高速过弯时则所需向心力比较大,同时由于惯性则车很容易向一侧翻倒。为了避免这类事情的发生,我们把车的后轮底盘放低,采用的方法是在前轴加装垫片,后轴的放低也是采用组办方提供的轴承,从而降低整车的重心,防止车翻倒。但是后轮的底盘高度不能太低,我们只加了一个半垫片,这是为了使车能顺利的上坡而不至于由于底盘过擦到赛道。
后轮前束是后轮前端向内倾斜的程度,当两轮的前端距离小后端距离大时为内八字,前端距离大后端距离小为外八字。由于后轮外倾使轮子滚动时类似与圆锥滚动,从而导致两侧车轮向外滚开。但由于拉杆的作用使车轮不可能向外滚开,车轮会出现边滚变向内划的现象,从而增加了轮胎的磨损。后轮外八字与后轮外倾搭配,一方面可以抵消后轮外倾的负作用,另一方面由于赛车前进时车轮由于惯性自然的向内倾斜,外八字可以抵消其向内倾斜的趋势。外八字还可以使转向时靠近弯道内侧的轮胎比靠近弯道外侧的轮胎的转向程度更大,则使内轮胎比外轮胎的转弯半径小,有利与转向。但是,如果后轮调成了内倾角,则选用内八字比较好,因为这样两者刚好抵消,因此在调车我们选用了内倾加前束,效果还是很好的。

光电组:智能汽车竞赛技术报告

光电组:智能汽车竞赛技术报告

第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告目录摘要 (II)第一章引言 (1)第二章控制系统总体设计方案 (3)2.1 系统硬件结构 (3)2.2 系统软件设计 (3)2.3 车模整体布局 (5)第三章车模整体设计 (7)3.1车模具体参数 (7)3.2系统电路板安装 (7)3.3 传感器安装 (8)3.4 测速模块安装 (10)3.5人机界面调参模板安装 (12)第四章系统设计软件 (13)4.1核心控制模块 (13)4.2主板模块主板电路图 (14)4.3 各电源块的说明: (15)4.4电机驱动模块 (21)4.5测速模块 (23)4.6线阵CCD跑道传感器模块 (23)第五章软件设计 (27)5.1 车模角度和角速度计算 (27)5.2滤波控制算法 (29)5.3车模直立控制 (30)5.4车模速度控制 (31)5.5车模方向控制 (32)第六章车模调试 (33)6.1 车模电路初步调试 (33)6.2现场动态参数调试 (34)6.3开发工具 (35)参考文献 (38)附件1:智能车技术参数 (III)附件2:整体原理图 (IV)附件3:程序源代码 (V)摘要本文为第八届飞思卡尔智能车光电组直立车模的设计说明。

本智能车采用大赛组委会统一提供的D型车模,以32位单片机K60 作为系统控制处理器,以IAR Embedded Workbench为开发平台。

整个智能车系统的设计与实现包括车模的机械结构调整、传感器电路的设计及位置安装、控制算法和策略优化、系统调试等多个方面。

通过对比不同方案的优缺点,并结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。

系统硬件上包括核心控制模块,电源模块,传感器模块,电机驱动模块,软件设计方案为在深入分析研究大赛组委会给出的直立参考方案后,在一定程度上大胆创新,形成自己独特的方案,从而提高了车模的行驶速度和稳定性。

在智能车调试过程中,使用上位机利用蓝牙技术对智能车的状态进行实时监视,有效提高了调试的效率。

智能汽车竞赛光电组技术报告

智能汽车竞赛光电组技术报告

第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告摘要本智能小车以MC9S12XS128MAL单片机为核心,辅以电源模块、传感器模块、电机控制模块和运行调试模块,通过感应赛道两边的黑线进行路径检测,从而实现智能寻迹。

本系统将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相应的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;车模速度控制利用编码器测速,通过PID算法控制电机的转速来实现车轮速度的控制;车模方向控制利用线性CCD来检测跑道的黑线路径,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,为了提高调试的方便性,我们还设计了液晶按键模块和应用了无线传输模块以及上位机软件。

关键字:MC9S12XS128MAL;平衡控制;速度控制;方向控制;PID目录第一章引言 11.1 智能车竞赛简介 11.2 内容结构安排 2第二章系统整体方案设计 32.1 系统供电电路 32.2 电机与驱动模块 32.3 车模直立检测与控制 32.4 车速检测与调节 42.5 车模方向控制 42.6 系统整体设计方案结构图4 第三章机械结构设计 53.1 车模的改装 53.2 车模上各模块的安装 5 3.2.1 电池的安装 53.2.2 主控板的安装 63.2.3 驱动板的安装 6图3-2-3 驱动板安装图 6 3.2.4 编码器及CCD的安装 6 3.2.5 陀螺仪及加速度计的安装 7 第四章硬件电路设计 84.1 主控芯片84.2 系统供电模块 84.2.1 5V稳压电路84.2.2 3V稳压电路94.3 电机驱动模块 94.4 角度检测模块 104.4.1 陀螺仪104.4.2 加速度计114.5 速度检测模块 114.6 路径检测模块 134.7 系统调试模块 134.7.1 拨码开关134.7.2 液晶按键模块144.7.3 无线通讯模块14第五章软件算法设计 155.1 数字PID 155.1.1 比例(P)控制155.1.2 积分(I)控制155.1.3微分(D)控制165.2 车模直立检测与控制165.2.1 卡尔曼滤波165.2.2 车模直立控制(PD调节器)17 5.2.3 车模直立控制程序175.3 车速检测与调节195.3.1 车模速度控制(PID调节器) 19 5.4 车模方向控制 215.4.1 车模方向控制(PD调节器)21 5.4.2 车模方案控制程序215.5 特殊路况的处理225.5.1 路障的处理225.5.2 白色背景的处理225.6 调试工具235.6.1 虚拟示波器245.6.2 CCD调试工具24第六章主要技术参数26第七章总结27参考文献28附录A 部分源程序代码I 附录B 原理图 XVIII第一章引言1.1 智能车竞赛简介为加强大学生实践、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。

我校参加第八届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛西部赛区比赛取得优异成绩

我校参加第八届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛西部赛区比赛取得优异成绩

由于 这个额 外 液相 色谱 仪不 需 要 真正 分 析 样 品 , 仪 器要 求不 高 , 甚 至采 用报 废 了的色谱柱 都 可 以。
第三 , 针对 “ 不 清楚仪 器 的正 确 关机 流 程 ” 的 问
液相色谱实验存在学与用严重脱节的问题 。另一方 面, 通 过实验 课后 与 学生 交 流 以 及学 生 在 实验 报 告
药学杂志 , 2 0 0 5 , 2 0 ( 4 ) : 3 3 2—3 3 3 .
[ 6 ] 苏克曼 .仪器 分析 实验 [ M] .北京 : 高等 教育 出版社 ,
2 0 0 9: 4 8—5 3 .
及相关 数 据 , 通 过 反 复 强调 、 书 写 等 让 学 生加 深 印
象。
[ 责任 编辑
谭金蓉]
我校参加 第八届全 国大学生“ 飞思卡 尔” 杯智能汽车竞赛西部赛 区比赛取得优异成 绩
近 日, 举行第八届全 国大学生“ 飞思卡尔” 杯智能汽车竞赛西部赛区比赛在西安交通大学落下帷幕。我
校交 通与 汽车 工程学 院 和 电气信 息学 院选 派 的队伍 参加 了摄像 头组 、 光 电组 、 电磁组三 个组别 的竞赛 。在 比
[ 3 ] 李丽 洁 .高效液相分 析法在 实验教学 中的应 用 [ J ] .实
验室研究与探索 , 2 0 1 0 , 2 9 ( 2 ) : 1 4—1 5 .
[ 4 ] 刘震 .核酸酶酶解一高效液 相色谱法分 析 D N A碱基 组 成[ J ] .大学化学 , 2 0 1 0, 2 5 ( 1 ) : 5 4— 5 7 . [ 5 ] 程小卫 .高效制备液 相色谱 的线性放大技术 [ J ] .华 西
所有实验学生一起到仪器旁边 , 由实验指导老师讲 述“ 正 确关机 流 程 ” , 要 求学 生详 细记 录 , 并强调“ 采

第八届飞思卡尔智能汽车竞赛摄像头组 山东大学(威海)飓风小车技术报告

第八届飞思卡尔智能汽车竞赛摄像头组  山东大学(威海)飓风小车技术报告

第八届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛技 术 报 告学 校: 山东大学(威海)队伍名称: 飓风小车参赛队员: 单荣杨李季蒙廖航带队教师:郑亚民王小利关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定,即:参赛作品著作权归参赛者本人,比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料,并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。

参赛队员签名:带队教师签名:日期:目录前言 (04)第一章智能车机械系统设计方案1.1 车模整体结构 (06)1.2 转向舵机的安装 (06)1.3 车轮及底盘的调整 (07)1.3.1 主销后倾角 (07)1.3.2 主销内倾角 (07)1.3.3 前轮前束 (08)1.3.4 底盘调整 (09)1.4 测速模块的安装 (09)第二章硬件系统设计与实现2.1 Kinetis K60最小系统 (10)2.2电源部分 (10)2.3摄像头分频与硬件二值化电路 (11)2.4电机驱动部分 (13)2.5测速部分 (14)2.6所用的主要器件 (15)第三章 软件系统设计与实现3.1摄像头图像采集 (16)3.2图像处理部分 (16)3.3光电编码器测速部分 (17)3.4舵机控制部分 (17)3.5 控制方案:增量式PID控制电机驱动 (17)3.6 起跑线识别部分 (17)第四章系统调试4.1 IAR v6.30开发环境介绍 (18)4.2 基于MFC的上位机图形分析软件PID控制 (19)第五章 PID控制5.1 PID控制原理 (21)5.2 PID参数的整定 (23)5.3 PID算法的数字化实 (24)第六章模型车的主要技术参数 (27)第七章结论 (28)第八章参考文献 (29)附录A 比赛源程序 (30)附录B 电路原理图 (54)前言本文设计的智能车系统以飞思卡尔半导体公司的 32 位单片机Kinetis K60微控制器为核心控制单元,在IAR v6.30开发环境中进行软件开发,采用摄像头组指定的B 型车模,使智能车在跑道上沿着两边黑线以最快的速度行驶。

飞思卡尔智能车摄像头组技术报告 (2)

飞思卡尔智能车摄像头组技术报告 (2)

第十届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告摘要本文设计的智能车系统以K60微控制器为核心控制单元,基于CCD摄像头的图像采样获取赛道图像信息,提取赛道中心线,计算出小车与黑线间的位置偏差,采用PD方式对舵机转向进行反馈控制。

使用PID控制算法调节驱动电机的转速,结合特定算法分析出前方赛道信息实现对模型车运动速度的闭环控制。

为了提高模型车的速度和稳定性,我们用C++开发了仿真平台、蓝牙串口模块、SD卡模块、键盘液晶模块等调试工具,通过一系列的调试,证明该系统设计方案是确实可行的。

关键词:K60,CCD摄像头,二值化,PID控制,C++仿真,SD卡AbstractIn this paper, we will design a intelligent vehicle system based on MC56F8366 as the micro-controller unit. using the CCD image sensor sampling to the track image information to extract the track line center, to calculate the positional deviation between the car with the black line, the use of PD on the rudder. The machine turned to the feedback control. We use PID control algorithm to adjust the speed of the drive motor, combined with specific algorithms to achieve closed-loop control of the movement speed of the model car in front of the track. In order to improve the speed and stability of the model car, we use the C++ to develop a simulation platform, Bluetooth serial module, SD card module, keyboard, LCD modules, debugging tools. Through a series of debugging, the system design is feasible.Key words: K60,CCD_camera, binaryzation, PID control, C++ simulation, SD card目录第1章引言................................................................................... - 1 - 第2章系统总体设计................................................................ - 2 - 2.1 系统分析..................................................................................... - 2 - 2.2 车模整体布局............................................................................. - 3 - 2.3 本章小结....................................................................................... - 4 - 第3章系统机械设计及实现................................................... - 5 - 3.1 前轮定位的调整......................................................................... - 5 -3.1.1主销内倾..............................................................................- 6 -3.1.2 后倾角.................................................................................- 6 -3.1.3 内倾角.................................................................................- 7 - 3.2 舵机安装....................................................................................... - 8 -3.2.1 左右不对称问题的发现与解决........................................- 10 - 3.3 编码器的安装............................................................................ - 10 - 3.4 摄像头安装.................................................................................- 11 -3.4.1 偏振镜的使用......................................................................- 12 -3.4.2 摄像头的标定......................................................................- 12 - 3.5 摄像头的选用.............................................................................- 13 - 3.6 红外接收装置.............................................................................- 14 -3.7 防止静电复位.............................................................................- 15 - 3.8 本章小结.......................................................................................- 15 - 第4章硬件电路系统设计及实现 ...................................... - 16 -4.1 硬件设计方案............................................................................- 16 - 4.2 电源稳压......................................................................................- 17 - 4.3 电机驱动......................................................................................- 18 - 4.4 图像处理部分............................................................................- 19 -4.4.1 摄像头升压电路.............................................................- 19 -4.4.2 视频分离电路.................................................................- 19 -4.4.3 硬件二值化.....................................................................- 19 - 4.5 灯塔电路......................................................................................- 21 - 4.6 本章小结......................................................................................- 21 -第5章系统软件设计.............................................................. - 22 -5.1 软件流程图...............................................................................- 22 - 5.2 算法新思路...............................................................................- 23 -5.2.1中心线提取.......................................................................- 23 -5.2.2 直角检测........................................................................... - 24 -5.2.3 单线检测......................................................................... - 24 - 5.3 舵机控制.....................................................................................- 25 - 5.4 速度控制.....................................................................................- 26 - 5.5 PID算法....................................................................................- 26 - 5.6 路径优化.....................................................................................- 31 -第6章系统联调...................................................................... - 33 - 6.1 开发工具.................................................................................... - 33 - 6.2 无线调试蓝牙模块及蓝牙上位机..........................................- 33 - 6.3 键盘加液晶调试......................................................................- 34 - 6.4 TF卡调试模块.........................................................................- 34 -6.4.1 TF卡.............................................................................- 34-6.4.2 SDCH卡 .........................................................................- 35 -6.4.3 软件实现.......................................................................- 36 - 6.5 C++上位机设计........................................................................- 36 - 6.6 电源放电模块...........................................................................- 38-6.6.1 镍镉电池记忆效应…………………………………….. - 39-6.6.2 放电及电池性能检测设备…………………………….. - 39- 6.7 本章小结....................................................................................- 40 - 第7章模型车技术参数........................................................ - 41 - 第8章总结............................................................................... - 42 - 参考文献...................................................................................... - 44 -第1章引言在半导体技术日渐发展的今天,电子技术在汽车中的应用越来广泛,汽车智能化已成为行业发展的必然趋势。

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参赛队员签名: 带队教师签名: 日 期:
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第一章 引言 ................................................................................................................................... 5 第二章 模型车设计方案概要 ....................................................................................................... 6 第三章 模型车设计原理分析 ....................................................................................................... 7 3.1 直立行走任务分解 ......................................................................................................... 7 3.2 车模直立控制 ................................................................................................................. 8 3.3 车模速度控制 ............................................................................................................... 13 3.4 车模方向控制 ............................................................................................................... 15 3.5 车模倾角测量 ............................................................................................................... 16 3.6 车模直立行走控制算法总图........................................................................................ 20 第四章 机械系统设计与实现 ..................................................................................................... 23 4.1 底盘连接方式的调整 ................................................................................................... 23 4.2 CCD 的安装 .................................................................................................................... 24 第五章 硬件系统设计与实现 ..................................................................................................... 24 5.1 电源部分 ....................................................................................................................... 24 5.1.1 降压电路设计 ................................................................................................... 25 5.2 电机驱动部分 ............................................................................................................... 26 5.3 测速部分 ....................................................................................................................... 27 5.4 起跑线检测部分 ........................................................................................................... 27 4.5 所用主要器件 ............................................................................................................... 29 第六章 软件系统设计与实现 ................................................................................................... 30 6.1 CCD 摄像头信息采集部分 ............................................................................................ 30 6.2 图像信息处理部分 ....................................................................................................... 31 6.3 陀螺仪、加速度计信息采集与处理部分.................................................................... 32 6.4 光电编码器信息采集与处理部分................................................................................ 32 6.5 车速控制策略 ............................................................................................................... 33 6.5.1 模拟 PID 控制原理 ........................................................................................... 33 6.5.2 增量式 PID 控制原理........................................................................................ 34 第七章 系统调试 ......................................................................................................................... 36 7.1 调试工具介绍 ............................................................................................................... 36 7.1.1 IDE 环境介绍 .................................................................................................... 36 7.1.2 无线串口介绍 ................................................................................................... 38 7.2 调试方法介绍 ............................................................................................................... 40 7.2.1 车模直立调试方法 ........................................................................................... 40 7.2.2 CCD 摄像头调试方法......................................................................................... 41 7.2.3 车模方向调试方法 ........................................................................................... 41 7.2.4 车模速度调试方法 ........................................................................................... 41 第八章 模型车的主要技术参数 ................................................................................................. 42
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