第三届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛之技术报告
第三届(CCD)国防科技大学_红旗I队_技术报告
第三届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技 术 报 告学校：国防科技大学队伍名称：红旗I参赛队员：谌彤童周力张文超带队教师：安向京张辉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三届“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。
参赛队员签名：带队教师签名：日期：目 录摘 要 (V)第一章 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 设计任务及要求 (1)1.3 基本工作及成果 (2)1.4 论文结构 (3)第二章 系统建模 (5)2.1 系统概述 (5)2.2 智能车模型 (6)2.3 赛道模型 (11)2.4 控制系统 (13)2.5 系统坐标系与数学分析 (15)第三章 系统控制策略 (20)3.1 模糊控制： (20)3.2 PID控制： (21)3.3 其他策略： (24)3.4 总体理解： (24)第四章 系统结构 (26)4.1 系统总体概述 (26)4.2 硬件结构 (27)4.3 软件结构 (29)4.4 小结 (30)第五章 硬件设计 (31)5.1小车机械改造 (31)5.2 单片机系统设计 (31)5.3 传感器选择 (31)5.4 摄像头的对比 (33)5.5 电机驱动电路设计 (33)5.6 其他外围电路设计 (35)5.7 小结 (41)第六章 软件设计 (43)6.1图像种子点搜索算法 (43)6.2 基于单点预瞄的PID控制算法 (44)6.3基于码盘速度反馈的PID算法 (44)6.4 控制算法的合成 (44)6.5 小结 (45)第七章 仿真与测试 (47)7.1 仿真软件平台 (47)7.2 测试工作 (51)第八章 总结与展望 (56)8.1 设计工作总结 (56)8.2 系统性能指标 (57)8.3设计工作展望 (58)致谢 (I)参考文献 (II)摘要我们将于今年八月参加第三届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛。
飞思卡尔智能车大赛技术报告 吴学沛
2.2.1 元件设计 ................................................................................................................ 4 2.2.2 算法设计 ................................................................................................................ 4
2.3 转向控制设计 .................................................................................................6
2.3.1 元件设计 ................................................................................................................ 6 2.3.2 算法设计 ................................................................................................................ 6
智能车竞赛实验报告
智能车竞赛实验报告1. 引言智能车竞赛是一项涵盖多个学科领域的综合性竞赛，通过设计与实现自主行驶的智能车辆，以提高动态环境感知和决策能力为目标。
本实验旨在通过参与智能车竞赛，探索智能车技术在自主驾驶领域的应用和发展。
2. 实验目的- 了解智能车竞赛的规则与要求- 学习自主驾驶相关知识及其在实际场景中的应用- 实践智能车构建与编程技能- 提升团队合作与沟通能力3. 实验过程3.1 系统设计与构建首先，我们小组进行了系统设计与构建。
根据竞赛规则，我们确定了智能车的主要功能，包括环境感知、路径规划与决策、执行控制等。
基于这些功能，我们确定了所需的硬件设备和传感器，并进行了组装。
3.2 传感器数据采集与处理我们使用了摄像头、超声波传感器和陀螺仪等多种传感器，对车辆周围环境进行感知。
通过编程，我们实现了传感器数据的采集与处理，并进行了校正和滤波操作，以保证数据的准确性。
3.3 算法开发与优化路径规划与决策是实现智能车自主行驶的核心。
我们结合了深度学习和机器视觉等技术，开发了一套算法，并逐步进行了优化。
通过在不同场景下的实验与测试，我们不断调整参数和算法，提高智能车的决策准确性和反应速度。
3.4 系统集成与调试经过前期的工作，我们完成了智能车的硬件组装和软件开发。
在此基础上，我们进行了系统的集成和调试。
我们设计了一套全面的测试方案，并对不同任务情景进行全面测试，解决了一系列技术问题和bug。
3.5 竞赛准备与参赛在完成系统调试后，我们进行了竞赛前的准备工作。
我们对竞赛规则进行了全面了解，通过模拟测试对车辆进行了训练和优化。
最终，我们参加了智能车竞赛，并取得了不错的成绩。
4. 实验结果与分析我们的智能车在竞赛中表现出色，成功完成了多项任务。
通过对比分析，我们发现了系统的优势和不足之处。
在优势方面，我们的路径规划和决策算法具有较高的准确性和鲁棒性；在不足方面，我们的车辆在部分场景下的感知能力有待提高。
5. 总结与展望本实验通过参与智能车竞赛，我们深入学习了自主驾驶相关知识和技术，提升了团队合作与沟通能力。
飞思卡尔全国大学生智能车竞赛湖北汽车工业学院技术报告(光电二号)
第三届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛光电对管智能车技术报告学 校：湖北汽车工业学院队伍名称：湖北汽车工业学院光电二号参赛队员：葛焕九赵玉林张贤勇指导教师：柴旺兴雷钧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三届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛有关保留、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：II目录第1章引言 (1)1.1 路径信息的采集 (2)1.2 对采集到的数据进行分析 (2)1.2.1 引导线的识别 (2)1.2.2 获取赛道信息 (3)1.3 智能车控制决策 (3)1.4 智能车执行单元 (3)第2章智能车硬件设计方案 (5)2.1 硬件方案设计概述 (5)2.1.1 中央控制电路 (6)2.1.2 红外光电传感器 (6)2.1.3 主电机及舵机驱动 (6)2.1.4 速度传感器 (7)2.1.5 人机界面 (7)2.1.6 电源模块 (7)2.2 中央控制电路 (7)2.3 红外光电传感器 (9)2.4 主电机的驱动 (10)2.4.1 基于H桥芯片MC33886的主电机驱动方案 (10)2.4.2 电机驱动电路 (11)2.5 速度传感器 (12)2.6 人机界面 (13)2.7 电源系统 (14)2.8 总装配方案 (15)第3章软件设计方案 (18)3.1 开发调试平台 (18)3.2 信息采集与数据分析 (19)I3.3 舵机控制算法 (20)3.3.1舵机转向角度分配 (21)3.3.2 方向控制策略 (21)3.3.3舵机PID整定 (21)3.4 驱动电机控制算法 (21)3.4.1 速度控制策略 (21)3.4.2 bang_bang 控制 (22)第4章赛车机械结构调整 (23)4.1底盘的调整 (23)4.2 前轮的调整 (23)4.3 后轮距及后轮差速的调整 (24)4.4 齿轮传动机构的调整 (25)4.5 舵机的改装 (25)第5章调试说明 (26)5.1 硬件电路的调试 (26)5.2 控制策略的调试 (26)5.3 机械结构的调试 (27)第6章小车模型改造后的主要技术参数 (28)第7章结束语 (29)7.1 问题与思考 (29)7.2 不足与改进 (29)参考文献 (30)附件A 源程序 (31)II第1章引言全国大学生智能汽车比赛是经全国高等教育司研究，委托高等学校自动化专业教学指导分委会主办的，旨在培养创新精神、协作精神，提高工程实践能力的科技活动。
freescale智能车技术报告
第三届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告附件A程序源代码附件B模糊算法在智能车控制中的应用学校：中国民航大学队伍名称：航大一队参赛队员：贾翔宇李科伟杨明带队教师：丁芳孙毅刚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三届“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。
参赛队员签名：带队教师签名：日期：目录第一章引言 (1)第二章智能车设计制作思路以及实现方案概要 (2)第三章硬件电路设计 (4)3.1 黑线检测电路 (4)3.2系统电路 (4)3.2.1 单片机最小系统 (5)3.2.2 接口电路 (5)3.2.3 调试电路 (5)3.2.4 电源电路 (5)3.3电机驱动电路 (6)3.4 测速电路 (6)第四章机械改造及电路板设计安装 (7)4.1 机械部分安装及改造 (7)4.1.1 舵机的改造 (7)4.1.2 前轮定位 (7)4.2 传感器的设计及安装 (7)4.2.1 黑线检测传感器 (7)4.2.2 测速传感器 (8)4.3 电机驱动电路板的设计及安装 (8)4.4 系统电路板的固定及连接 (9)4.5 整体结构总装 (9)第五章微处理器控制软件主要理论、算法说明及代码介绍 (10)5.1模糊控制原理 (10)5.2 控制算法说明 (10)5.3 程序代码介绍 (11)5.4 数字滤波器设计 (13)5.4.1传感器基准值初始化滤波器设计 (13)5.4.2行驶过程中采样信号滤波器设计 (13)第六章安装调试过程 (15)第七章EEPROM辅助调试 (16)7.1 EEPROM概述 (16)7.2 EEPROM擦除和编程步骤 (16)7.3 EEPROM编程命令字及其含义 (17)7.4 EEPROM使用中可能遇到的问题进行说明 (17)7.4.1如何修改ROM/RAM/EEPROM的地址 (17)7.4.2 如何将EEPROM中的数据读出 (18)第八章模型车主要技术参数说明 (19)第九章总结 (20)1第一章引言全国大学生飞思卡尔杯智能汽车竞赛已经成功举办过两届了，智能汽车的速度越来越快，技术也越来越高。
智能小车技术报告_王艺文师
第三届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技 术 报 告附录A： 源程序代码附录B： 电路原理图及接口说明图附录C： Codewarriar4.6 使用简介队伍名称： Bumble Bee参赛队员：王艺文胡柏毓吴山甘红星指导教师：杨旭东邝坚目 录第一章引言 (4)1.1背景介绍 (4)1.2文献综述 (5)1.3文本结构 (5)第二章系统分析与设计 (7)2.1 总体需求分析 (7)2.2 系统设计方案论证 (7)2.3 本章小结 (8)第三章机械系统设计与实现 (9)3.1 车模安装与改造 (9)3.1.1 车模安装 (9)3.1.2 驱动模块 (9)3.1.3 舵机模块 (10)3.1.4 其他模块 (10)3.2 电路板安装 (11)3.3 传感器安装 (12)3.3.1摄像头安装 (12)3.3.2速度传感器安装 (12)3.4 本章小结 (13)第四章硬件系统设计与实现 (14)4.1 整体电路板设计 (14)4.1.1 硬件需求分析 (14)4.1.2 控制模块介绍 (14)4.1.3 电路板制作 (15)4.2 摄像头 (16)4.2.1工作原理 (16)4.2.2 摄像头选择 (17)4.2.3 电路设计 (18)4.2.4 数据提取 (19)4.3 速度传感器 (22)4.3.1 方案选择 (22)4.3.2 软件编程 (22)4.3.3 速度闭环控制 (23)4.4 本章小结 (24)第五章软件系统设计与实现 (25)5.1 需求分析 (25)5.2 系统设计 (26)5.2.1 时钟模块 (26)5.2.2 PWM模块 (26)5.2.3 ECT模块 (27)5.2.4 AD模块 (28)5.2.5 串口模块 (29)5.2.6 普通IO (29)5.3 黑线提取算法 (30)5.3.1 二值化算法 (30)5.3.2 直接边缘检测算法 (31)5.3.3 跟踪边缘算法 (31)5.4 车体控制算法 (32)5.4.1 PID算法 (32)5.4.2 模糊控制算法 (32)5.4.3 记忆算法 (34)5.5 本章小结 (35)第六章系统调试 (37)6.1 开发调试工具 (37)6.1.1 软件开发平台 (37)6.1.2 手动设置装置 (38)6.1.3 状态指示单元 (38)6.2 具体调试分析 (38)6.2.1 摄像头角度与高度的分析 (39)6.2.2 PID算法调试 (39)6.2.3 模糊控制算法 (39)6.3 本章小结 (41)第七章总结与展望 (42)7.1 赛车整体总结 (42)7.1.1 赛车制作过程 (42)7.1.2 制作过程中问题及解决方法 (42)7.1.3 不足 (43)7.2 展望 (43)鸣 谢 (45)参 考 文 献 (46)附录A源程序代码 (47)附录B电路原理图及接口说明图 (57)附录C Codewarriar4.6 使用简介 (60)第一章引言1.1背景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委员会负责主办全国大学生智能车竞赛。
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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w
L
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。
飞思卡尔智能车比赛技术报告
第三届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告学校：北京理工大学队伍名称：傲雄车队参赛队员：刘鑫杨磊韩立博带队教师：张幽彤冬雷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三届“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。
参赛队员签名：刘鑫杨磊韩立博带队教师签名：张幽彤日期：2008.8.20摘要本文介绍了北理傲雄车队队员们在准备第三届Freescale智能车大赛过程中的工作成果。
智能车的硬件平台采用带MC9S12DP512处理器的S12环境，软件平台为CodeWarrior IDE 4.6开发环境，车模采用大赛组委会统一提供的1：10 的仿真车模。
文中介绍了智能小车控制系统的软硬件结构和开发流程。
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。
为了提高智能赛车的行驶速度和可靠性，试验了多套方案，并进行升级，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。
关键字：智能车，激光管，PID控制第一章引言 11.1 赛事介绍 11.2 方案介绍 11.3 技术报告内容安排 2第二章技术方案概要说明3第三章机械设计43.1 PCB板的安装 43.2 前轮参数调整 53.3 舵机的升高方案 63.4 齿轮传动机构调整73.5 速度传感器的安装固定73.6. 后轮差速机构调整8第四章硬件电路设计94.1 S12单片机最小系统94.2 路线识别电路设计124.3 电源管理电路设计144.4 电机驱动电路设计154.5 串行通讯接口电路154.6 速度检测模块164.7 现场调试模块17第五章软件设计195.1 主程序设计 195.2 总体控制流程图 195.3 工作原理205.4.1 PID控制205.4.2 PID参数的整定 215.5 小车控制策略225.6 软件开发环境22第六章模型车各项参数266.1 车模基本尺寸266.2 电路功耗及电容总容量266.3 传感器及伺服电机数量266.4 赛道信息检测精度、频率 26第七章结论277.1 本系统的所具有的特点277.2 本系统存在的问题277.3 本系统可行的改进措施28参考文献29附录A 模型车控制主程序代码I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。
飞思卡尔三届获奖
第三届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛获奖名单1 组织贡献奖东北赛区承办学校东北大学华北赛区承办学校天津大学华东赛区承办学校合肥工业大学华南赛区承办学校武汉科技大学总决赛承办学校东北大学2 优秀论文奖3 第三届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛特等奖共计6支队伍摄像头组特等奖名次学校名称队伍名称比赛成绩指导教师学生1 东北大学猎豹18.388 张云洲师恩义俞雪婷白秋石2 北京科技大学北京科技大学CCD一队18.464 刘立马飞张鹏任亚楠徐怡3 上海交通大学SpeedStar 19.367 杨明王春香褚利文杜浩张宇腾光电组特等奖名次学校名称队伍名称比赛成绩指导教师学生1 武汉科技大学首安一队24.597 程磊祝愿博陈攀周顺平2 北京科技大学北京科技大学光电一队24.904 张文明杨珏刘雪伟张永康赵鑫鑫3 东北大学猎鹰队25.331 张云洲陈述平王学亮侯俊李远超一等奖共33支队伍摄像头组一等奖17支队伍名次学校名称队伍名称比赛成绩指导教师学生1 湖北汽车工业学院湖北汽车工业学院鹰眼1号19.903 石振东汤德强柯超闫琪吴汉2 上海大学S.U.L.挑战者队20.873 陈万米黄慎之蔡庆楠潘锦洲蔡兴旺3 华南理工大学疾风队21.038 陈安冯培聪张国泽何银强4 天津大学天大一队21.173 孟庆浩李铭泽刘锋宋晓喆5 上海交通大学CyberSmart 21.307 杨明王春香韩飞陈放戴春博6 吉林大学爱德三队21.435 李静曹子健陆辉田小彦7 吉林大学东北虎队21.787 刘富李静禹科林霄吴向畅8 天津大学天大二队21.92 孟庆浩杨卫星刘邈郭兴华9 西北工业大学翱翔队22.161 曲仕茹熊波马文佳张飞10 华南理工大学飞华队22.276 陈安林焕新苏文友陈易厅11 武汉科技大学首安二队22.642 章政曹赢范君涛公维军12 东南大学SEU东南大学四队22.913 周怡君谈英姿于鹏朱超鲍婧13 清华大学清华大学三角洲CCD队23.247 李立国贺凡波葛凯麟王新攀刘诚哲14 北京航空航天大学神舟一队23.562 陈博何勇灵唐振宇李仕柏于佳晨15 辽宁工程技术大学靖远一队23.769 张国军郭凤仪刘丹张强张凤龙16 武汉大学风之影25.183 陈正裘有斌严金辉张星17 重庆大学速29.86 盛朝强白颖杰彭琴袁景明光电组一等奖16支队伍名次学校名称队伍名称比赛成绩指导教师学生1 北京航空航天大学神箭一队25.657 陈博何勇灵陈妮亚范成家郑敏2 湖北汽车工业学院光电二号26.304 雷钧柴旺兴葛焕九张贤勇赵玉林3 南京邮电大学乐乐26.716 曹科才,江兵何勇勇卓盛龙陈哲4 电子科技大学成电掠影26.716 石玉,漆强赵裔陈国贞周立文5 山东大学F1 26.885 杨西侠田滨田崇翼孙庆轩6 桂林电子科技大学桂电3队27.7 张纪元,刘杰刘海波王目舜张诚7 长春理工大学光机1号28.689 孙俊喜,陈广秋韩红瑞王瑞陈钦湛8 上海电力学院电自二队29.11 杨宁,徐耀良尹洁查章其朱剑9 乐山师范学院凯越08 29.779 张自友,张九华杨维国胡遇春廖艺苑10 合肥工业大学HF_Drift 30.026 史久根,张阳孙勇张参参周仕娥11 乐山师范学院飞度08 30.207 张九华,张自友朱平郑素仙李兆明12 同济大学RaceKing 30.591 孙泽昌,罗峰刘矗殷辰佳孙东元13 南京邮电大学冲浪者32.242 高翔,杜鹏黄韶宇席义立周云城14 东北大学秦皇岛分校东秦4队33.346 赵一丁,汪晋宽蔡文舟栗韦叶徐静15 南京航空航天大学Snail 33.402 刘剑慰,孙永荣史经奎郑昕昕尹亮亮16 东北大学秦皇岛分校东秦3队34.556 马淑华,顾德英郑毅赵青贺姚芳二等奖共62支队伍摄像头组二等奖共30支队伍序号学校名称队伍名称指导教师学生1 南京师范大学电自1队陈敏沈世斌刘志明刘逸然郑启文2 山东大学霹雳2008 孙同景李振华黄晓雷梅高青肖保臣3 中南民族大学火箭陈勉程立戴伦学谭源庆钟小帆4 电子科技大学梦想号漆强张钜黄志安陈远祥陈全金5 北京科技大学天津学院头文字D 罗富臣许学东陈红生崔晋宇刘小龙6 成都信息工程学院快车王国江马尚昌甘威李小剑刘文7 浙江大学城市学院黑马一号江皓陈琢汪红良董晓周涛8 哈尔滨工程大学极品飞车1号管凤旭张爱筠孟恭王璐齐昭9 东北师范大学东师电子王连明张欢欢宋翠芳余安富10 浙江大学浙江大学1队EE-fly 姚维高锋俞斌翁华华文11 同济大学同舟队朱劲程莉周艳敏朱陈文赵阳12 中国人民解放军军事交通学院军交一队徐友春万剑王肖刘俊杰13 国防科技大学红旗I队安向京张辉谌彤童周力张文超14 东华大学DirectSpeed 曾培峰唐莉萍张乐欧阳文斌赵祖云15 大连理工大学天鹰吴振宇孙涛张元庆程敏王宝财16 河南理工大学闪电谢贝贝胡治国张晓东伏煦郭海金17 大连民族学院民院4队陈兴文李敏韦作凯高岩石廷亮18 中国民航大学航大三队罗云林丁芳刘宇夏阳王海库19 广东工业大学信之风申柏华徐杜陈候进雷石堂麦家錡20 天津科技大学绝对零度段英宏陈玲强李洲强丁根明21 烟台大学神州10号刘殿通杨世勇苗艳强董建军关东亮22 深圳大学追梦队邱建郭小勤杨华良程传顺王恩23 合肥工业大学OnTheWay 张阳史久根舒迎飞李楠楠赵立东24 杭州电子科技大学杭电疾风二队高明煜曾毓唐小进应宏健俞翔25 扬州大学赛格门张正华郭志波陈亮陈涛朱柏城26 华东理工大学超音速2队杜红彬俞敏王雯珊曹炜27 湖南大学湖南大学1队黎福海孙炜向永嘉李强陈嘉玲28 三江学院三江摄像头2队杨正理孙书芳邢小强汤佩和金寅锋29 长安大学长大4队韩毅李登峰赵轩陈李军秦绪鑫30 新疆大学新大二队程志江陈志军杨勇储钧李明光电组二等奖共32支队伍序号学校名称队伍名称指导教师学生1 中国地质大学地大1队叶敦范,吴涛庞建东邹国雄欧阳才校2 天津工业大学疾速漂移熊慧,徐国伟陈海彬罗强曾宝莹3 西北工业大学枭龙队曲仕茹曹阳万辉杨文骏4 东南大学SEU东南大学一队谈英姿,周怡君阚明建侯吉祥黄招彬5 中南民族大学零点六一八张俊敏胡国正柳杲华何宝灿6 北京科技大学天津学院急速奇侠李光耀，柯瑜贺翔左浩雷郭文慧7 西南交通大学西南交大一队蒋朝根吴仙华王维廖宗兵8 沈阳理工大学骑着蜗牛看世界王玲,伍彩云许天罡徐春利佟海川9 东北师范大学东师快车夏彬,王连明于安宁于鹏马英明10 杭州电子科技大学杭电极光一队曾毓,高明煜龚成龙张青刘伟11 浙江大学浙江大学2队(FreeWheel) 高锋,姚维徐碧文郑丹丹姚伟锋12 中国人民解放军军事交通学院军交三队彭永胜,章永进李华郭灿朱建坤13 武汉大学光之影郑贵林赵瑞祥庄洁玉卢开瑞14 广东技术师范学院绝影祁伟,肖蕾陈伟俊胡嘉文张显钐15 河海大学常州校区河海之翼张金波张文超程林邓晖16 清华大学三角洲光电队陆耿,郝杰成宇张晓伟陈宋17 北京理工大学北理傲雄车队张幽彤,冬雷刘鑫杨磊韩立博18 哈尔滨工程大学极品飞车2号张爱筠,管凤旭刘建旭谭吉来高晗19 上海电力学院计信一队袁三男,王绍徐唐明轩张会芳姬旭东20 河北大学工商学院飞凌车队白晓亮,李欢张伟杨磊刘乐21 中国民航大学航大一队丁芳,孙毅刚贾翔宇李科伟杨明22 广东工业大学Firefly 王日明,陈辉王利荣詹松彬曾滔23 北京理工大学Transfer 冬雷,张幽彤涂海峰万超贾振超24 青岛大学青大一队迟洁茹张彦欣刘宏领安卡25 东华大学东华大学一队郑建立,孙培德董宗祥何晴孙佳新26 重庆大学重大星火王永东辛淼余征华王玉瑾27 天津工业大学天津工业大学三队熊慧,毕云晴陈东旭冉荣杨雪28 长安大学长大一队汪贵平,韩毅鲁盼欧意文王换换29 上海大学疯狂老鼠队陈万米,黄慎之邹恒超袁文王昆30 上海第二工业大学光电B队杨冠群黄俊奇卑力钧毕成林31 河海大学河海光电李东新,刘久付郭光陈东严史团委32 大连理工大学Hyper-Eye 吴振宇,潘学军赵亮李胜铭余洋优秀奖共2支队伍组别学校名称队伍名称指导教师学生LED 西安交通大学西安交通大学一队昝鑫,刘小勇石坤蒲昊陈逸奇CCD 河北工程大学先驱音速董克俭贺洪江王强王伟黄有焱特邀竞速表演奖学校名称队伍名称指导教师学生上海大学Racer X队陈万米李嵩奚嘉敏钱荔中南大学黑影狂飙3代王击肖晓明谢良之何信华冯义北京科技大学北京科技大学特邀队陈树新孟宇孔守斌罗新强王茜茜特邀创意表演奖学校名称队伍名称指导教师学生东北大学东北大学特邀队李晶皎王爱侠王光勇王亮李庆宇上海交通大学上海交通大学特邀队杨明张善伟彭新荣徐磊。
第三届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛
百度文库－东北师范大学
2009年第四届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛
获奖名单
一、组织贡献奖
全国总决赛承办学校北京科技大学
东北赛区承办学校吉林大学
华北赛区承办学校北京科技大学
华东赛区承办学校杭州电子科技大学
华南赛区承办学校华南理工大学
西部赛区承办学校西北工业大学
二、优秀论文奖（共26篇）
北京科技大学北京科技大学CCD2队北京科技大学天津学院雷霆二队
北京科技大学中冶一队
清华大学三角洲队光电队
天津工业大学天津工业大学一队
长安大学长大二队
电子科技大学成电飞扬
西安交通大学绝尘队
西北工业大学翱翔队
西北师范大学瞬之队
华中科技大学华中科技大学一队
武汉科技大学首安四队
中南民族大学AE86队
湖北汽车工业学院惠捷二号
华南理工大学疾速队
东北大学龙腾队
东北大学猎豹
东北师范大学东师电子一队
吉林大学爱德队
东北大学秦皇岛分校东秦3队
杭州电子科技大学钱江1号
上海交通大学SmartStar
同济大学Raceking
南京师范大学先驱者
安徽大学风行者
杭电科技大信息工程学院超越者队
六、优秀奖（共15支队伍）
七、创意组。
华南理工大学飞华队技术报告
[1]邵贝贝，单片机嵌入式应用的在线开发方法，北京：清华大学出版社，2004
[2]卓晴，黄开胜，邵贝贝，学做智能车——挑战“飞思卡尔”杯，北京：北京航空航天大学出版社，2007
[3]张巍，陈威，关新，基于面阵CCD的图像处理研究，北京航空航天大学，2006
[4]邱建，刘文权，郭小勤，基于CCD图像的模型小车系统转向控制研究，深圳大学，2006
在该系统中，为了提高速度控制的特性，以自适应模糊控制器给定作为速度的给定值，通过编码器反馈实际速度，求出速度误差后通过PID控制器算出控制量，再设定相关定时器的寄存器，以提供相应的PWM信号给大功率MOS管搭建的H桥，从而达到驱动电机的目的。
PID控制在电机转速控制这个方面已经是比较成熟的技术，很多文献中都能找到相关的控制实例和经验，所以使用起来方便有效。通过对速度的闭环控制，可以有效地使巡线机器人的速度设定在最佳的速度上，而不受电池电压和转向时阻力力矩增加带来的扰动。具体的参数调试方法和算法实现可以参考相关文献和著作，这里不作详细叙述。图4-4为数字PID控制方框图。
4-2图像处理部分结构框图
4.2
控制器的设计主要是自适应模糊控制器的设计和底层的速度PID控制器。
1、自适应模糊控制器
图4-3自适应模糊控制器示意图
传统的PI D控制精度高,不需要精确的数学模型,但参数的整定至关重要,对于高速运动的巡线机器人这种高实时要求的非线性系统，很难到达理想的动态性能和实现系统稳定，采用传统的PID控制方式很难满足实时性控制的要求。模糊控制作为智能控制算法中一种,具有不要求精确的数学模型,人机对话能力较强,能够方便地将专家的经验与思考加入到知识模型中等优点，十分适合巡线机器人这种时变的、非线性的、高实时响应的系统。为了获得良好的控制效果，必须要求模糊控制具有较完善的控制规则，这些控制规则是人们对被控过程认识的模糊信息的归纳和操作经验的总结。然而，由于被控过程的非线性、高阶次、时变性以及随机干扰等因素，造成模糊控制规则或者粗糙或者不够完善，都会不同程度的影响控制效果。为了弥补这个不足，自然就考虑到模糊控制器应向着自适应、自组织、自学习方向发展，使得模糊控制参数和规则在控制过程中自动地调整、修改和完善，从而增强了模糊控制器的自适应能力，提高了控制系统的动静态性能和鲁棒性，使系统的控制性能不断完善。综上所述，采用自适应模糊控制算法作为智能巡线机器人的控制方案，使模糊控制规则可以得到在线调整，改善了模糊控制的效果，提高了系统的性能，可使系统达到最佳的控制效果，较为合适。
飞思卡尔论文 第三届(OV6650)军交一队技术报告
第三届全国大学生智能汽车竞赛技术报告第三届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告学校：军事交通学院队伍名称：军交一队参赛队员：王肖刘俊杰带队教师：徐友春万剑郭灿带队教师：徐友春第三届全国大学生智能汽车竞赛技术报告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三届“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。
参赛队员签名：王肖刘俊杰带队教师签名：徐友春万剑日期：8月10 日摘要：本设计是在以MC9S12DG128为主控芯片的基础上完成的，包括自制的系统板部分、数字CCD摄像机部分、车速传感器部分、加速度传感器部分、驱动电机及转向舵机控制部分；本车采用数字CCD传感器寻迹，以脉宽调制控制方式（PWM）控制电机和舵机。
软件是在CodeWarrior 3.1的基础上用C 语言编写的，车辆纵向控制采用数字增量式PID控制算法，横向控制采用拟人控制算法。
本设计研制的智能车模型能够准确迅速地识别特定的跑道，并沿着引导线以较高的速度稳定行驶。
关键字：MC9S12DG128，智能车，数字CCD摄像机目录第一章：模型车设计制作主要思路以及实现的技术方案概要说明； (1)1.1设计制作思路 (1)1.2设计方案概述 (1)1.3设计方案小结 (1)第二章：模型车机械设计说明； (3)2.1车模组装与调整 (3)2.2摄像头支架设计与安装 (3)2.3速度传感器支架设计与安装 (4)第三章：控制电路设计说明； (5)3.1模块划分 (5)3.2模块电路设计 (5)第四章：控制软件设计说明； (9)4.1控制算法设计 (9)4.2仿真软件设计 (11)第五章开发工具、制作调试过程说明及结论与展望........................... 错误！未定义书签。
全国大学生“飞思卡尔杯”智能车竞赛
全国大学生“飞思卡尔杯”智能车竞赛（郑新旺老师提供）（一）项目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，由教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会主办全国大学生智能汽车竞赛。
该竞赛是以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛，是面向全国大学生的一项具有探索性工程的实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。
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，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。
全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛由竞赛秘书处设计、规范标准硬软件技术平台，竞赛过程包括理论设计、实际制作、整车调试、现场比赛等环节，要求学生组成团队，协同工作，初步体会一个工程性的研究开发项目从设计到实现的全过程。
该竞赛融科学性、趣味性和观赏性为一体，是以发展迅猛、前景广阔的汽车电子为背景，涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科专业的创意性比赛。
该竞赛规则透明，评价标准客观，坚持公开、公平、公正的原则，力求向健康、普及、持续的方向发展。
全国大学生智能汽车竞赛原则上由全国设有自动化专业的高等学校（包括港、澳地区的高校）参赛。
竞赛首先在各个分赛区进行报名、预赛，各分赛区的优胜队将参加全国总决赛。
每届比赛根据参赛队伍和队员情况，分别设立光电组、摄像头组、电磁组、创意组等多个赛题组别。
每个学校可以根据竞赛规则选报不同组别的参赛队伍。
全国大学生智能汽车竞赛组织运行模式贯彻“政府倡导、专家主办、学生主体、社会参与”的16字方针，充分调动各方面参与的积极性。
诚毅学院每年9月组织选拔和培训，经过近一年的准备后，次年7月份参加比赛。
诚毅学院智能车队自2012年组建以来，2012年获得华南赛区三等奖三项，2013年获得华南赛区三等奖五项，2014年获得华南赛区二等奖五项、三等奖一项，成绩逐年提高。
智能车电磁组技术报告
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：队伍名称：参赛队员：带队教师：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三届“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。
参赛队员签名：带队教师签名：日期：目录第一章引言 (1)第二章机械结构部分 (2)2.1 舵机的固定与安装 (2)2.2 前轮的调整 (1)2.3 差速的调整 (1)2.4 整车重心的调整 (1)第三章传感器的选择和布局 (1)3.1 传感器的选择 (1)3.2 电磁感应线圈在磁场中的特性 (2)3.3 传感器布局 (1)3.3.1确定导线位置布局 (1)3.3.2前瞻设计 (1)第四章硬件电路模块 (1)4.1 控制器模块 (1)4.2 路径识别模块 (1)4.2.1感应线圈 (1)4.2.2信号选频放大 (1)4.2.3检波整流 (1)4.3 电源模块 (1)4.4 测速模块 (1)4.5 舵机使能控制电路 (1)4.6 电机驱动模块 (1)4.7 起跑线检测模块 (1)4.8 LCD液晶显示与键盘模块 (2)第五章智能车软件设计 (1)5.1 控制总流程 (1)5.2 导线位置提取 (1)5.3 系统控制算法 (1)5.3.1数字PID控制 (1)5.3.2转向控制算法 (1)5.3.3电机控制算法 (1)第六章开发与调试 (1)第七章智能车技术参数说明 (1)第八章鸣谢 (1)第九章总结 (1)参考文献 (1)附录A 程序代码 (1)第一章引言本智能小车以飞思卡尔16位微控制MC9S12XS128作为唯一的核心控制单元，采用电感线圈和干簧管获取道路信息，通过设计简单的PID速度控制器和简单的PID方向控制器实时调整小车的速度与转角。
乐山师范学院 智能车技术报告
第七章 结论....................................................... 48 7.1 模型车主要技术参数说明 .......................................48 7.2 总结 .........................................................48 7.2.1 智能车的制作 .............................................48 7.2.2 开发所遇到的问题和解决方案 ...............................49 7.2.3 存在问题 .................................................49 7.2.4 心得体会 .................................................49
5.6 程序算法 .....................................................36 5.6.1 二维PID模糊控制 .........................................36 5.6.2 记忆算法 .................................................39
第三届(CCD+MOSFET)深圳大学追梦队技术报告
第三届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛技术报告学校：深圳大学队伍名称：追梦队参赛队员：杨华良程传顺王恩指导教师：邱建郭小勤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三届全国大学生“飞思卡尔”杯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：摘要本智能车以飞思卡尔公司提供的16位微控制器 MC9S12DG128B为核心控制器，采用 CCD摄像头来识别跑道，车速检测采用欧姆龙旋转编码器，利用M OS管搭建H桥电路来控制驱动电机正反转的快速切换，配合电机、舵机、电池等组成的系统电路进行信息处理，控制模型车高速稳定地在跑道上行驶。
实验结果表明，系统设计方案可行。
关键词：MC9S12DG128B，CCD摄像头，MOS管目录第1章引言 (1)1.1智能车对赛道信息的采集 (2)1.2利用控制器对采集到的数据进行分析 (3)1.3对采集到的图像进行分析，识别起跑线 (3)1.4智能车的整体控制策略 (3)1.5智能车主要执行单元 (3)第2章智能车整体设计方案的概述 (17)2.1 智能车系统设计的分析 (5)2.2 智能车系统设计的结构图 (6)第3章智能车机械部分的设计 (9)3.1前轮主销后倾角调整 (9)3.2前轮主销内倾角调整 (11)3.3 车底盘与地面距离的调整 (12)3.3.1 车前轮部分离地面的调整 (12)3.3.1 车后轮部分离地面的调整 (12)3.4 车后轮距的调整 (13)3.5 车模转向机械结构的设计 (14)3.6 车模测速机构的设计 (15)第4章智能车硬件设计方案....................................................错误！未定义书签。
飞思卡尔智能车总结模版（2篇）
飞思卡尔智能车总结模版脚踏实地艰苦风斗我有幸能够参加____年全国点学生飞思____智能车竞赛，在这次竞赛中我们学到了很多，有专业方面的知识，比如单片机，各类传感器，不同芯片间的通信等等，也学会了一些书本上没有的东西，比如团队合作，如何网上购买到好的元器件，如何布局pcb板上各个元器件的位置等。
为了这次比赛，学校提前好久就开始准备了。
只是我们的课程比较多，平时去实验室的机会不是很多，为此我们也很伤脑筋。
终于等到寒假了，我们几个全身心的投入到这次比赛的准备中。
每天早上起来买点早餐就直奔实验室，白天动手做下硬件，晚上回到宿舍在就看下理论，联系编程。
这样的日子我们一点都没有感觉到累，每天都希望自己会学到更懂得东西，好似饿了许久的动物，得到了食物一般。
每天感觉都那么充实，想想大学里前两年学到的东西还没有那个寒假学到的东西多。
寒假里我们把历届的技术报告都看了看，这期间学到不少东西，尤其是对各类元器件的认识及使用。
真是受益匪浅。
接下来就是一些以前失败的经验，希望能有所参考。
比赛前在不注重实际赛道和自己练习赛道的区别，赛道一变，以前调试的结果都将无效。
所以，谨记一点，一定要吧硬件做好，比赛前一定好好利用好试车时间，多注意自己的赛道和比赛的赛道的区别，注意摩擦程度，光线的亮暗，空气的潮湿程度等。
其次是传感器的____，这次我们选用的是激光做传感器。
这个传感器相比其它传感器有很多优点，比光电的射的远，而且稳定性高，但是激光的很贵，所以提前一定要看好电路图，____一定要够稳固，不然后期传感器坏起来就头疼了。
我们以前有好多关键时刻传感器出问题失败的例子，不胜枚举，经验惨痛。
如果____不好，系统不够稳定，导致在比赛失败，而且平时调试浪费了好多宝贵的调试时间。
这一点，谨记，硬件固定一定要牢固。
其次是装配，各个模块间的连接线固定不牢靠。
使得导线接触不良，导致小车参赛时好几次冲出跑道(其中一个传感器的输入信号接触不良造成的)。
飞思卡尔智能车设计报告 精品
飞思卡尔智能车设计报告1.摘要“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛是由教育部高等自动化专业教学指导分委员会主办的一项以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛，是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。
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，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。
该竞赛以汽车电子为背景，涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科的科技创意性比赛。
本文介绍了飞思卡尔电磁组智能车系统。
本智能车系统是以飞思卡尔32 位单片机K60为核心，用电感检测赛道导线激发的电磁信号， AD 采样获得当前传感器在赛道上的位置信息，通过控制舵机来改变车的转向，用增量式PID进行电机控制，用编码器来检测小车的速度，共同完成智能车的控制。
2.关键字电磁、k60、AD、PID、电机、舵机3.系统整体功能模块系统整体功能结构图4.电源模块设计电源是一个系统正常工作的基础，电源模块为系统其他各个模块提供所需要的能源保证，因此电源模块的设计至关重要。
模型车系统中接受供电的部分包括：传感器模块、单片机模块、电机驱动模块、伺服电机模块等。
设计中，除了需要考虑电压范围和电流容量等基本参数外，还要在电源转换效率、噪声、干扰和电路简单等方面进行优化。
可靠的电源方案是整个硬件电路稳定可靠运行的基础。
全部硬件电路的电源由7.2V，2A/h的可充电镍镉电池提供。
由于电路中的不同电路模块所需要的工作电流容量各不相同，因此电源模块应该包含多个稳压电路，将充电电池电压转换成各个模块所需要的电压。
电源模块由若干相互独立的稳压电源电路组成。
在本系统中，除了电机驱动模块的电源是直接取自电池外，其余各模块的工作电压都需要经电源管理芯片来实现。
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第三届全国大学生“飞思卡尔”杯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CCD一队参赛队员：张鹏徐怡任亚楠带队教师：刘立马飞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三届全国大学生“飞思卡尔”杯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：摘要本智能车系统设计以MC9S12DG128微控制器为核心，通过一个CMOS摄像头检测模型车的运动位置和运动方向，使用比较器对图像进行二值化处理，用光电编码器检测模型车的速度并使用PID控制算法调节驱动电机的转速和舵机的方向，完成对模型车运动速度和运动方向的闭环控制。
为了提高智能车的行驶速度和可靠性，对比了各种方案的优缺点，使用Labview仿真平台进行了大量底层和上层测试。
实验结果表明，系统设计方案可行。
关键词：MC9S12DG128，CMOS摄像头，PID，无线通讯ABSTRACTIn this paper we will demonstrate a smart car system based on the micro-controller unit MC9S12DG128.The micro-controller use a CMOS image sensor to obtain lane image information, then adjusts the model car`s moving position and direction. An inferred sensor measure the car`s moving speed. We use PID control method to adjust, the rotate speed of driving electromotor and direction of steering electromotor.So,we complete the closed-loop control to the speed and direction. In order to increase the speed and the reliability of the car, the advantage and disadvantage of the different schemes are compared, and a great number of the bottom layer and the upper layer tests are carried on combined with the Labview simulation platform.The result of tests indicates that the design scheme of system is available.KEYWORDS: MC9S12DG128，CMOS image sensor，PID目录摘要 (III)ABSTRACT (IV)引言 (VII)第一章系统设计制作的思路以及实现的技术方案 (1)1.1系统分析 (1)1.2整车布局 (1)1.3系统设计结构图 (1)第二章机械系统设计与实现 (3)2.1车体机械建模 (3)2.2舵机安装结构的调整 (4)2.3摄像头支架的设计安装 (4)2.4前轮倾角的调整 (5)2.5底盘高度的调整 (5)2.6齿轮传动机构及后轮差速的调整 (5)第三章硬件电路系统设计与实现 (6)3.1硬件电路设计方案 (6)3.2硬件电路的实现 (6)3.2.1 以S12为核心的单片机最小系统 (6)3.2.2 主板 (8)3.2.3 电机驱动电路 (13)3.2.4 摄像头 (13)3.2.5 速度传感器 (14)3.2.6 加速度传感器 (15)第四章软件系统设计与实现 (17)4.1舵机转向和速度调节的PID控制算法 (17)4.1.1 经典PID控制算法 (17)4.1.2 经典PID算法在本智能车上的应用 (19)4.2有一定抗干扰和抗反光能力的黑线提取算法 (22)第五章系统联调 (29)5.1开发工具 (29)5.2调试过程 (29)5.2.1串口通信 (31)5.2.2图像显示 (34)5.3无线通信实时检测模块 (36)5.3.1 无线模拟影音发射接收机 (36)5.3.2 数字无线收发模块（嵌入式无线Modem WAP200B） (38)第六章模型车的主要技术参数 (44)第七章总结 (45)参考文献 (46)附件A元件列表 (1)附件A-1主板元件列表 (1)附件A-2最小系统元件列表 (3)附件A-3电机驱动电路元件列表 (3)附件B 源程序 (5)Main.c (5)模块化程序列表 (6)Schedule.h (6)Schedule.c (12)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。
第一章系统设计制作的思路以及实现的技术方案1.1 系统分析智能车的总体工作模式为：CMOS传感器拍摄赛道图像并以PAL制式信号输出到信号处理模块进行二值化处理并进行视频同步信号分离，二值化后的数据和同步信号同时输入到S12控制核心，进行进一步处理以获得图像信息；通过光电编码器来检测车速，并采用S12的输入捕捉功能进行脉冲计数计算速度和路程；舵机转向采用PD控制；电机转速控制采用PID控制，通过PWM控制驱动电路，调整电机的功率；而车速的目标值由默认值、运行安全监控和基于路径记忆的优化策略综合控制。
1.2 整车布局今年赛车的整车布局本着轻量化而设计，具有以下特点：z架高舵机并直立安装，以提高舵机响应速度z主板低位放置，降低赛车重心z采用强度高、质量轻的材料制作摄像头支架z摄像头后置于电机前方，减少赛车前方盲区1.3 系统设计结构图按照预先的设计，我们设计了整个系统的结构图。
系统力求简单高效，在满足比赛要求的情况下，使硬件结构最简单，减少因硬件而出现的问题。
图1.1 智能车系统结构图第二章机械系统设计与实现为了使车能够更稳定的高速运行，在比赛备战之初，我们就对这个车进行了系统的分析。
今年的车模精度不是很高，因此尽量在规则允许范围内改造车模，提高车模整体精度是很必要的。
另外，我们在实际调试中发现，前轮的束角和主销倾角对车的高速运行下的稳定性影响很大。
高速运行下舵机的转动速度对车转向的灵活程度也起到了根本性的作用。
所以，在整车的机械结构方面我们进行了三方面改进：转向机构改进、前轮束角调整、底盘高度调整。
2.1 车体机械建模此次比赛选用的赛车车模采用1/10的Matiz仿真车模。
赛车机械结构只使用竞赛提供车模的底盘部分及转向和驱动部分。
控制采用前轮转向，后轮驱动方案。
具体车模数据如下：车长： 316mm车宽： 172mm如图 2.1 所示：图2.1车体机械图2.2 舵机安装结构的调整我们在实际调试中发现，若加长舵机柄，可以增大车行进中的车轮转向速度。
这样虽然在舵机转速不变的情况下加快了车轮的转角速度，但是给舵机转向增大了负荷。
在实际调试中，出现过舵机里面齿轮被损坏的情况。
从而我们想到另一种改进方法即改进舵机的安装结构，并自制了轻巧的舵机安装支架。
如图2.2所示：图2.2 舵机构架（正视图、侧视图）2.3 摄像头支架的设计安装为了降低整车重心，需要严格控制CMOS摄像头的安装位置和重量，我们自行设计了轻巧的铝合金夹持组件并采用了碳纤维管作为安装CMOS的主桅，这样可以获得最大的刚度质量比，整套装置具有很高的定位精度和刚度，使摄像头便于拆卸和维修，具有赛场快速保障能力。
图2.3 摄像头构架图2.4 摄像头支架2.4 前轮倾角的调整我们在调试中发现：由于前轮轴和车轮之间的间隙较大，对车高速转向时的重心影响较大，会引起高速转向时车的转向不足。
而且这里又是规则中严禁改动的部分，所以为了尽可能降低转向舵机负载，我们对前轮的安装角度，即前轮定位进行了调整。
前轮定位的作用是保障汽车直线行驶的稳定性、转向轻便和减少轮胎的磨损。
前轮是转向轮，它的安装位置由主销内倾、主销后倾、前轮外倾和前轮前束等4个因素决定，反映了转向轮、主销和前轴等三者在车架上的位置关系。
在实际调试中，我们发现适当增大内倾角的确可以增大转弯时车轮和地面的接触面积，从而增大车轮和地面的摩擦程度，使车转向更灵活，减小因摩擦不够而引起的转向不足的情况。
2.5 底盘高度的调整底盘适当降低，在可以过坡道的情况下，尽量降低底盘，从整体上降低车的重心，使车在转弯时可以更加稳定、快速。
2.6 齿轮传动机构及后轮差速的调整车模后轮采用RS-380SH-4045电机驱动，由竞赛主办方提供。
电机轴与后轮轴之间的传动比为 9:38（电机轴齿轮齿数为18，后轮轴传动轮齿数为76）。
齿轮传动机构对车模的驱动能力有很大的影响。
齿轮传动部分安装不恰当，会增大电机驱动后轮的负载；齿轮配合间隙过松则容易打坏齿轮，过紧则会增加传动阻力。
所以我们在电机安装过程中尽量使得传动齿轮轴保持平行，传动部分轻松、流畅，不存在卡壳或迟滞现象。
差速机构的作用是在车模转弯的时候，降低后轮与地面之间的滑动；并且还可以保证在轮胎抱死的情况下不会损害到电机。
差速器的调整中要注意滚珠轮盘间的间隙，过松过紧都会使差速器性能降低，转弯时阻力小的车轮会打滑，从而影响车模的过弯性能。
好的差速机构，在电机不转的情况下，右轮向前转过的角度与左轮向后转过的角度之间误差很小，不会有迟滞或者过转动情况发生。
第三章硬件电路系统设计与实现3.1 硬件电路设计方案从最初进行硬件电路设计时我们就定了系统的设计目标：可靠、高效、简洁，在整个系统设计过程中严格按照规范进行。
可靠性是系统设计的第一要求，我们对电路设计的所有环节都进行了电磁兼容性设计，做好各部分的接地、屏蔽、滤波等工作，将高速数字电路与模拟电路分开，使本系统工作的可靠性达到了设计要求。
高效是指本系统的性能要足够强劲。
我们主要是从以下两个方面实现的：1、采用运算放大器制作的比较器实现了图像二值化的高速转换，大大提高了图像采集的分辨率；2、使用了由分立元件制作的直流电动机可逆双极型桥式驱动器，该驱动器的额定工作电流可以轻易达到100A以上，大大提高了电动机的工作转矩和转速。