第三届“飞思卡尔”杯全国大学生北京科技大学光电一队技术报告

第三届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告
3.1.5 信号采集模块................................................................................ - 12 3.2 智能车传感器模块设计........................................................................... - 13 3.2.1 光电传感器的原理......................................................................... - 13 3.2.2 激光传感器的设计........................................................................ - 14 第四章、智能车控制软件设计说明......................................................................- 15 4.1 光感器的路径精确识别技术.................................................................... - 15 4.1.1 光电传感器路径识别状态分析.................................................... - 15 4.1.2 光电传感器路径识别算法............................................................ - 17 4.2 弯道策略分析............................................................................................ - 18 4.3 弯道策略制定............................................................................................ - 19 第五章、开发工具、制作、安装、调试过程说明..............................................- 22 5.1 开发工具................................................................................................... - 22 5.2 调试过程................................................................................................... - 22 第六章、模型车的主要技术参数说明..................................................................- 24 6.1 智能车外形参数....................................................................................... - 24 6.2 电路部分参数........................................................................................... - 24 6.3 除了车模原有的驱动电机、舵机之外伺服电机数量........................... - 24 结论..........................................................................................................................- 25 参考文献..................................................................................................................- 26 -
参赛队员签名：
带队教师签பைடு நூலகம்： 日 期：
II
引言
这份技术报告中，我们小组通过对整体方案、电路、算法、调试、车辆参 数的介绍，详尽地阐述了我们的思想和创意，具体表现在电路的创新设计，以 及算法方面的独特想法，而对单片机具体参数的调试也让我们付出了艰辛的劳 动。这份报告凝聚着我们的心血和智慧，是我们共同努力后的成果。 在准备比赛的过程中，我们小组成员涉猎控制、模式识别、传感技术、汽 车电子、电气、计算机、机械等多个学科，这次磨练对我们的知识融合和实践 动手能力的培养有极大的推动作用，在此要感谢清华大学，感谢他们将这项很 有意义的科技竞赛引入中国；也感谢北京科技大学相关学院对此次比赛的关注， 我们的成果离不开学校的大力支持及指导老师悉心的教导；还要感谢的是和我 们一起协作的队员们，协助，互促，共勉使我们能够走到今天。
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第三届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告
第一章、方案设计
本章主要简要地介绍智能车系统总体方案的选定和总体设计思路，在后面的章节中将整个系 统分为机械结构、控制模块、控制算法等三部分对智能车控制系统进行深入的介绍分析。
1.1 系统总体方案的选定
通过学习竞赛规则和往届竞赛相关技术资料了解到，路径识别模块是智能车系统的关键模块 之一，路径识别方案的好坏，直接关系到最终性能的优劣，因此确定路径识别模块的类型是决定 智能车总体方案的关键。如图 2.1，而目前能够用于智能车辆路径识别的传感器主要有光电传感 器和 CCD/CMOS 传感器。光电传感器寻迹方案的优点是电路简单、信号处理速度快，但是其前 瞻距离有限； CCD 摄像头寻迹方案的优点则是可以更远更早地感知赛道的变化， 但是信号处理却 比较复杂，如何对摄像头记录的图像进行处理和识别，加快处理速度是摄像头方案的难点之一。 在比较了两种传感器优劣之后，考虑到 CCD 传感器图像处理的困难后，决定选用应用广泛的光 电传感器，相信通过选用大前瞻的光电传感器，加之精简的程序控制和较快的信息处理速度，光 电传感器还是可以极好的控制效果的。
第三届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛
技 术 报 告
学
校：北京科技大学
队伍名称：北京科技大学一队 参赛队员：张永康 刘雪伟 赵鑫鑫 带队教师：张文明 杨珏
I
关于技术报告和研究论文使用授权的说明
本人完全了解第一届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛 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。
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第三届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告
目录
引言............................................................................................................................ - 1 目录............................................................................................................................ - 2 第一章、方案设计.................................................................................................... - 1 1.1 系统总体方案的选定.................................................................................. - 1 1.2 系统总体方案的设计.................................................................................. - 1 小结.................................................................................................................... - 2 第二章、智能车机械结构调整与优化.................................................................... - 3 2.1 智能车车体机械建模.................................................................................. - 4 2.2 智能车前轮定位的调整.............................................................................. - 5 2.2.1 主销后倾角....................................................................................... - 5 2.2.2 主销内倾角....................................................................................... - 5 2.2.3 车轮外倾角....................................................................................... - 5 2.2.4 前轮前束.......................................................................................... - 6 2.3 智能车转向机构调整优化.......................................................................... - 6 2.4 智能车后轮减速齿轮机构调整.................................................................. - 7 2.5 其它机械结构的调整.................................................................................. - 8 第三章、电路设计说明............................................................................................ - 9 3.1 主控板的设计............................................................................................. - 9 3.1.1 电源管理模块.................................................................................. - 9 3.1.2 电机驱动模块................................................................................ - 10 3.1.3 主控板设计.................................................................................... - 10 3.1.4 接口模块........................................................................................ - 12 -2-