第十四届全国大学生恩智浦(原飞思卡尔)杯智能汽
恩智浦杯全国智能车竞赛之PID调节

恩智浦杯全国智能车竞赛之PID调节PID调节是一种常用的控制算法,广泛应用于恩智浦杯全国智能车竞赛中智能车的控制。
PID调节算法通过对车辆的当前状态和目标状态进行比较,通过调节车辆的方向和速度,使得车辆能够稳定地行驶在预定的轨道上。
PID调节算法由三个部分组成:比例控制、积分控制和微分控制,分别对应着P、I和D三个参数。
比例控制通过比较车辆当前位置和目标位置的差异,控制车辆的方向。
当差异较大时,车辆会偏离目标轨道,此时P参数会增大,使得车辆能够迅速纠正方向。
积分控制通过积分车辆位置和目标位置的差异,控制车辆的速度。
当差异较小但持续存在时,I参数会增大,使得车辆能够平稳地调整速度。
微分控制通过计算车辆位置的变化率,控制车辆的加速度。
当车辆位置发生快速变化时,D参数会增大,使得车辆能够灵敏地调整加速度。
在恩智浦杯全国智能车竞赛中,PID调节算法可以应用于多个场景。
在寻迹任务中,车辆需要跟随预定的轨道行驶。
通过将传感器获取的轨道信息与目标轨道进行比较,可以得到差异值,并根据PID调节算法调整车辆的方向和速度,使得车辆能够准确地行驶在轨道上。
在避障任务中,车辆需要在遇到障碍物时及时停车或避让。
通过将传感器获取的障碍物信息与目标距离进行比较,可以得到差异值,并根据PID调节算法调整车辆的速度,使得车辆能够及时地避开障碍物。
PID调节算法在智能车竞赛中的应用不仅可以提高车辆的稳定性和精度,还可以有效地减少对人为干预的依赖。
通过合理调整PID参数,可以实现对车辆位置和速度的精确控制,使得车辆能够按照预定的轨道和速度行驶。
PID调节算法还能够根据具体场景的需求进行灵活调整,提高智能车的适应能力。
恩智浦杯全国智能车竞赛之PID调节

恩智浦杯全国智能车竞赛之PID调节PID调节是智能车竞赛中非常重要的一部分,它是控制系统中的一种经典控制算法。
PID代表比例-积分-微分,它是通过对系统当前状态进行测量,计算出一个误差信号,并根据这个误差信号调整控制器的输出,从而使系统能够更快地达到设定的目标。
在智能车竞赛中,PID调节通常被用来控制小车的速度和转向,以确保小车能够稳定地行驶并遵循指定的线路。
在PID调节中,比例项通过比较当前误差信号和目标值,来调整控制器的输出。
比例项的作用是使系统更快地接近目标值,但它可能引起系统的超调和震荡。
积分项通过累积误差信号的总和,来调整控制器的输出。
积分项的作用是消除系统的稳态误差,并提高系统的鲁棒性,但它可能引起系统的过冲和不稳定。
微分项通过测量误差信号的变化率,来调整控制器的输出。
微分项的作用是抑制系统的震荡和提高系统的响应速度,但它可能增加系统的噪声和灵敏度。
在智能车竞赛中,PID调节需要根据具体的赛道和比赛要求进行调整。
一般来说,首先需要根据小车的动力系统和传感器系统来确定各项参数的初始值,然后通过实地测试和调整,逐步优化PID参数,以达到最佳的控制效果。
在进行PID调节时,需要综合考虑比例项、积分项和微分项的作用,并根据具体的情况来合理地调整它们的权重和范围,以确保小车能够稳定地行驶并按照指定的线路进行。
除了PID调节,智能车竞赛中还可以采用其他一些高级的控制算法,例如模糊控制、遗传算法和神经网络等。
这些算法通常能够更加灵活和高效地进行控制,并且能够适应更加复杂和变化的环境。
这些算法也相对复杂,需要更多的计算资源和调试工作,而且通常需要更加丰富和高质量的传感器数据来支持。
在智能车竞赛中,一般会根据具体的需求和条件,选择适合的控制算法来进行调节和优化。
恩智浦杯全国智能车竞赛之PID调节

恩智浦杯全国智能车竞赛之PID调节
PID调节(PID Control)是一种常用的控制方法,在恩智浦杯全国智能车竞赛中也是一项重要的内容。
PID是Proportional-Integral-Derivative(比例-积分-微分)的缩写,通过调节这三个参数的大小来控制智能车的运动。
比例参数是根据目标值与实际值之间的差距,来决定调整控制输出的大小,从而使差距减小。
当差距越大时,控制输出增加的幅度就越大,从而加快调节过程。
但是当差距减小时,控制输出也相应减小,避免过调。
积分参数根据偏差值的积分累积来调整控制输出,目的是消除系统的稳态误差。
当误差发生变化时,积分项可以慢慢累积起来,从而逐渐减小稳态误差。
微分参数是根据误差的变化趋势来调整控制输出,目的是增加系统的稳定性和响应速度。
微分项可以避免由于比例增益过高产生的超调,同时也可以减小积分产生的震荡。
在恩智浦杯全国智能车竞赛中,参赛队伍需要自行调节PID参数,以实现智能车的准确控制。
调节PID参数的方法有很多,常见的方法有经验调参和自动调参两种。
经验调参是指根据经验和试错的方法来逐步调整PID参数,以达到最佳的控制效果。
这种方法需要参赛队伍具备丰富的经验和对系统的深入理解,需要反复测试和调整参数。
自动调参是利用各种自动调参算法来优化PID参数,以实现最佳的控制效果。
常见的自动调参算法包括遗传算法、模糊控制算法等。
这种方法可以减少调参的难度和时间,但需要参赛队伍具备相应的算法能力。
恩智浦杯全国智能车竞赛之PID调节

恩智浦杯全国智能车竞赛之PID调节恩智浦杯全国智能车竞赛是中国智能车领域的一项重要赛事,旨在促进学生对智能车技术的学习和探索,同时也为行业提供了一批备受瞩目的优秀人才。
而PID调节作为智能车竞赛中的重要技术,一直备受关注和探讨。
本文将围绕恩智浦杯全国智能车竞赛之PID调节的相关内容展开介绍和讨论。
PID控制器是智能车竞赛中常用的一种控制方法,通过调节比例、积分和微分三个参数来实现对系统的稳定控制。
在智能车竞赛中,PID控制器通常用于控制车辆的速度、转向角度等。
PID调节的好坏直接影响着智能车的性能和表现,因此对PID调节技术的深入研究和实践具有重要意义。
PID调节在智能车竞赛中的应用非常广泛。
在智能车竞赛中,车辆需要根据不同的赛道条件以及障碍物的情况做出相应的反应。
PID控制器可以根据车辆的当前状态不断地进行调节,使得车辆能够稳定地行驶在赛道上,并且能够快速地应对障碍物的出现。
PID调节在智能车竞赛中扮演着非常重要的角色。
PID调节对智能车竞赛的胜负起着关键性的作用。
在竞赛中,车辆的稳定性、灵活性和响应速度都是非常重要的考量指标。
而PID调节直接影响着这些指标的表现。
一个经过精细调节的PID控制器可以使车辆在赛道上稳定地行驶,并且能够快速地做出相应的调整,从而赢得比赛。
相反,如果PID调节不到位,车辆可能会出现偏离赛道、失控甚至发生碰撞的情况,从而导致比赛失败。
PID调节在智能车竞赛中的作用不容忽视。
PID调节的优化和改进对于智能车竞赛具有重要意义。
智能车竞赛的赛道和障碍物情况都是多变的,而不同车辆的参数和性能也会存在差异。
如何根据实际条件对PID调节进行优化和改进,使得车辆能够在不同的环境下都能够表现出色,是一个非常值得研究和探讨的问题。
通过对PID调节的优化和改进,可以使得智能车在竞赛中具有更强的竞争力,从而取得更好的成绩。
对于参加智能车竞赛的学生来说,深入研究和实践PID调节技术具有重要的意义。
恩智浦杯全国智能车竞赛之PID调节

恩智浦杯全国智能车竞赛之PID调节在智能车竞赛中,PID调节是一项关键的技术。
PID控制器(即比例-积分-微分控制器)是一种用于实时控制的反馈控制器,它根据当前状态与目标状态之间的误差来调整控制器的输出。
在智能车竞赛中,PID调节通常用于调整车辆的速度、转向和保持车辆在赛道上的位置。
恩智浦杯全国智能车竞赛作为中国最具影响力的智能车竞赛之一,PID调节技术在其中扮演着重要角色。
我们来了解一下PID控制器的基本原理。
PID控制器的核心思想是通过不断地调整控制器的输出,使系统的实际输出与期望输出尽可能接近。
其包括三个部分:比例控制(P)、积分控制(I)和微分控制(D)。
比例控制用来减小当前误差,积分控制用来消除过去误差的影响,而微分控制用来预测未来误差的趋势。
通过合理地调整这三个部分的系数,可以实现对系统的精确控制。
在智能车竞赛中,PID调节通常用于调整车辆在赛道上的行驶轨迹。
赛道通常是一条带有弯道和直道的环形赛道,车辆需要根据赛道的曲线进行转向和调整速度,保持在规定的赛道内行驶。
而PID调节技术可以帮助车辆根据当前位置与目标位置之间的误差,实时地调整车辆的转向和速度,使车辆能够准确地跟随赛道并保持在适当的速度上行驶。
恩智浦杯全国智能车竞赛对PID调节技术的要求非常高。
车辆需要能够快速而准确地调整转向角度和速度,以适应赛道的曲线和变化。
赛道的表面也可能存在一些不平整或者变化,这就需要车辆能够灵活地根据实际情况进行调整。
PID调节的稳定性、准确性和实时性是竞赛中的关键指标。
在进行PID调节时,首先需要对车辆进行建模和参数识别。
通过建立一个精确的数学模型来描述车辆的动力学特性和环境的变化,可以更好地了解车辆的行驶规律和需要调节的参数。
利用实验数据和试验验证,可以对车辆的参数进行准确识别,从而能够更精确地进行PID调节。
在实际的PID调节过程中,需要根据赛道的情况和实时的测量数据来动态地调整PID控制器的参数。
飞思卡尔杯全国大学生智能车邀请赛比赛规则-高等教育处

2018年四川省大学生智能汽车竞赛竞速比赛规则与赛场纪律四川省大学生智能汽车竞赛是面向四川省大学生的一种具有探索性工程实践活动,旨在促进四川省高等学校素质教育,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,提升四川省属高校参加全国大学生智能汽车竞赛的获奖名次和获奖比例,展示四川省内高校教育质量工程建设和教育教学改革的丰硕成果。
参赛选手须使用竞赛组委会统一指定的竞赛车模套件,采用8位、16位、32位微控制器作为核心控制单元(建议优先采用飞思卡尔半导体公司MCU),自主构思控制方案进行系统设计,包括传感器信号采集处理、电机驱动、转向舵机控制以及控制算法软件开发等,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。
参赛队伍的名次(成绩)由赛车现场成功完成赛道比赛时间来决定。
总结第十二届比赛规则与经验,为了兼顾现在比赛规模的要求,同时避免同组别内出现克隆车的情况,能够便于参赛学校在有限的场地内使用兼容的赛道完成比赛准备,竞速比赛将按照五个类别进行设置分别为:1. 四轮光电组2. 两轮直立组3. 三轮电磁组:4. 无线节能组:5. 双车汇车组。
竞赛组委会制定如下比赛规则适用于本次比赛,在实际可操作性基础上力求公正与公平。
一、比赛器材1、车模说明1:东莞博思公司对于C,D 两种车型都进行了改进增强。
在本届比赛中双车会车组只允许使用新版C车模。
旧版C车模只能够在节能组中使用。
新旧D车模可以同时使用。
说明2:北京科宇通博科技有限公司对于 B 车模进行了改进。
在本届比赛中,允许新旧版B车模同时使用。
2、电子元器件(1)微控制器采用恩智浦公司的8 位、16 位、32 位系列微控制器作为车模中唯一可编程控制器件。
在三轮电磁组,二轮直立组以及无线节能组只允许使用恩智浦公司的KEA 系列的MCU,其它组别对于单片机系列不限制。
如果无线节能组使用了摄像头传感器进行赛道检测,则可以使用KEA 系列之外的其它NXP 公司MCU。
飞思卡尔杯全国大学生智能汽车邀请赛北理风行者车队技术报告

速度检测模块由 S12 的增强型捕捉计数模块、传感器和外围电路组成,通过 检测赛车的实时车速为赛车的车速控制提供控制量。
2.3 智能车系统软件结构设计
如果说系统硬件对于智能车来说是它的骨架和躯体,那么软件算法就是它的 思想。软件算法的优劣直接体现了智能车辆的“智能”高低。所以软件系统对于智 能车来说至关重要。 首先,赛车系统通过路径识别模块获取前方黑色引导线的信息, 同时通过速度检测模块实时获取赛车的速度。 利用连续路径识别算法求得赛车与黑 线位置的偏差,接着采用 P 方法对舵机进行控制,根据检测到的实时车速,结合模 糊控制策略对赛车速度进行恰当的控制调整,使赛车在符合比赛规则情况下沿赛道
50cm 316mm 172m 18/76
图 3.1 模型车的底盘结构
3.2 智能车运动学状态方程
在只考虑车辆的平面运动情况下,当转向时,车辆只做平面运动及平面旋转 运动,如图 3.2、3.3 所示。
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图 3.2 小车转向示意图
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图 3.3 转向平面图
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由角速度的定义可知
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以智能汽车为研究背景的科技创意性制作,是一种具有探索性的工程实践活 动,其本质也是人类创造有用人工物的一种训练性实践,其过程属性是综合,而结 果属性很可能是创造。通过竞赛,参赛的同学们培养了对已学过的基础与专业理论 知识与实验的综合运用的能力;带着背景对象中的各种新问题,学习控制、模式识 别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科新知识,包括来自不同学科 背景大学生的相互学习,逐渐学会了在学科交叉、集成基础上的综合运用;若是以 实用为目的,还必须考虑考虑可靠性、寿命、外观工业设计、集成科学与非科学, 在具体约束条件下融合形成整体的综合运用。这样的训练是很有意义的。
飞思卡尔杯

飞思卡尔杯简介飞思卡尔杯是由飞思卡尔公司主办的一项面向全球大学生的智能车竞赛。
目的是鼓励青年学子在智能车领域的创新与研发,并提供一个展示自己才华的舞台。
自2002年举办以来,飞思卡尔杯已经成为全球大学生智能车领域最高规格的赛事之一。
赛事组别飞思卡尔杯共设立了三个赛事组别,分别是智能车挑战赛、自动驾驶车辆挑战赛和智能交通系统挑战赛。
1.智能车挑战赛:参赛队伍需要设计并制作自己的智能小车,然后在指定的赛道上进行比赛。
比赛中,智能小车需要通过各种感知、决策和控制技术来完成特定的任务,如跟随线路、避障、停车等。
这个组别要求参赛者综合运用多个技术领域知识,是最具挑战性的组别之一。
2.自动驾驶车辆挑战赛:参赛队伍需要设计并制作能够完全自主驾驶的车辆,车辆需要在没有人为干预的情况下完成指定道路上的驾驶任务。
这个组别要求参赛者在感知、决策和控制等多个核心技术上有较高的研究水平。
3.智能交通系统挑战赛:参赛队伍需要设计并搭建一个智能交通系统,通过各种感知和智能决策技术来提高交通系统的效率和安全性。
这个组别注重对交通系统整体的优化和智能化。
创新与奖项飞思卡尔杯鼓励参赛队伍在比赛中展示创新和技术突破。
每年的比赛都有一些新的技术和设计需要参赛队伍去尝试和探索。
除了总冠军外,比赛还设置了多个特色奖项,如最佳技术创新奖、最佳设计奖、最佳工程奖等,来对参赛队伍的创新能力给予认可和奖励。
飞思卡尔公司的支持飞思卡尔公司作为飞思卡尔杯的主办方,提供了全球大学生的智能车竞赛所需要的技术支持和资源。
飞思卡尔公司拥有丰富的技术经验和产品线,为参赛队伍提供了开发套件、模块、学习资料等。
此外,飞思卡尔公司还提供了专业的技术培训和咨询服务,帮助参赛队伍更好地进行项目开发和实践。
结语飞思卡尔杯是一个培养年轻人创新意识和科技实践能力的平台,也是一个展示各类智能车技术和研究成果的舞台。
通过参与飞思卡尔杯的比赛,学生们能够拓宽视野,提升技术实力,并与其他志同道合的年轻人交流共享。