飞思卡尔智能车竞赛策略和比赛方案综述
飞思卡尔智能车比赛细则
2016目录第十一届竞赛规则导读参加过往届比赛的队员可以通过下面内容了解第十一届规则主要变化。
如果第一次参加比赛，则建议对于本文进行全文阅读。
相对于前几届比赛规则，本届的规则主要变化包括有以下内容：1.本届比赛新增了比赛组别，详细请参见正文中的图1和第四章的“比赛任务”中的描述；2.第十届电磁双车组对应今年的A1组：双车追逐组。
其它组别与新组别的对应关系请参见图2；3.为了提高车模出界判罚的客观性，规则提出了两种方法：路肩法和感应铁丝法，详细请见赛道边界判定”；4.改变了原有的光电计时系统，所有赛题组均采用磁感应方法计时，详细请参见“计时裁判系统”；5.取消了第十届的发车灯塔控制的方式；6.赛道元素进行了简化，详细请参见“赛道元素”；7.赛道材质仍然为PVC耐磨塑胶地板，但赛题组A2不再需要赛道。
8.对于车模所使用的飞思卡尔公司MCU的种类、数量不再限制。
9.比赛时，每支参赛队伍的赛前准备时间仍然为20分钟，没有现场修车环节。
一、前言智能车竞赛是从2006开始，由教育部高等教育司委托高等学校自动化类教学指导委员会举办的旨在加强学生实践、创新能力和培养团队精神的一项创意性科技竞赛。
至今已经成功举办了十届。
在继承和总结前十届比赛实践的基础上，竞赛组委会努力拓展新的竞赛内涵，设计新的竞赛内容，创造新的比赛模式，使得围绕该比赛所产生的竞赛生态环境得到进一步的发展。
为了实现竞赛的“立足培养、重在参与、鼓励探索、追求卓越”的指导思想，竞赛内容设置需要能够面向大学本科阶段的学生和教学内容，同时又能够兼顾当今时代科技发展的新趋势。
第十一届比赛的题目在沿用原来根据车模识别赛道传感器种类进行划分的基础类组别之上，同时增加了以竞赛内容进行划分的提高类组别，并按照“分赛区普及，全国总决赛提高”的方式，将其中一个类别拓展出创意类组别。
第十一届比赛的题目各组别分别如下：●基础类包括B1光电组、B2摄像头组、B3电磁直立组、B4电轨组；●提高类包括A1双车追逐组、A2信标越野组；●创意类包括I1 电轨节能组。
飞思卡尔智能车竞赛策略和比赛方案综述
飞思卡尔智能车竞赛策略和比赛方案综述一、竞赛简介起源：“飞思卡尔杯”智能车大赛起源于韩国，是韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞思卡尔半导体公司资助下举办的以HCSl2单片机为核心的大学生课外科技竞赛。
组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和可充电式电池，参赛队伍要制作一个能够自主识别路径的智能车，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶，谁最快跑完全程而没有冲出跑道并且技术报告评分较高，谁就是获胜者。
其设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识，对学生的知识融合和实践动手能力的培养，具有良好的推动作用。
全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是在规定的模型汽车平台上，使用飞思卡尔半导体公司的8位、16位微控制器作为核心控制模块，通过增加道路传感器、电机驱动电路以及编写相应软件，制作一个能够自主识别道路的模型汽车，按照规定路线行进，以完成时间最短者为优胜。
因而该竞赛是涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科的比赛。
该竞赛以飞思卡尔半导体公司为协办方，自2006年首届举办以来，成功举办了五届，得到了教育部吴启迪副部长、张尧学司长及理工处领导、飞思卡尔公司领导与各高校师生的高度评价，已发展成全国30个省市自治区200余所高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞赛。
2008年第三届被教育部批准列入国家教学质量与教学改革工程资助项目中9个科技人文竞赛之一（教高函[2007]30号文，附件2），2009年第四届被邀申请列入国家教学质量与教学改革工程资助项目。
分赛区、决赛区比赛规则在分赛区、决赛区进行现场比赛规则相同，都分为初赛与决赛两个阶段。
在计算比赛成绩时，分赛区只是通过比赛单圈最短时间进行评比。
决赛区比赛时，还需结合技术报告分数综合评定。
1．初赛与决赛规则1）初赛规则比赛场中有两个相同的赛道。
参赛队通过抽签平均分为两组，并以抽签形式决定组内比赛次序。
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)。
2024年飞思卡尔智能车总结（四篇）
2024年飞思卡尔智能车总结关于飞思____智能车轨迹追踪竞赛飞思____智能车竞赛，由飞思____公司赞助，是一项全国本科院校共同参与的科技竞赛活动。
今年，安徽省有幸成为第____届省级赛区，我们专科院校也有幸参与其中。
基于专业的匹配，我们系在本专业中选拔了一些同学，我非常荣幸能与我的团队并肩合作。
由于我们学校初次参加，缺乏经验，指导老师正与我们一起逐步探索解决方案。
我们选择使用B型车进行光电寻迹任务。
根据任务需求，老师将其划分为几个关键模块（寻迹模块、电源模块、驱动模块、测速模块），我负责的是寻迹模块的构建。
起初，对于黑白寻迹，我仅感到“神秘”。
通过查阅资料和老师的指导，我理解了其寻迹原理。
这主要基于黑白颜色对光的反射差异（白色完全反射，黑色完全吸收）来识别黑白线。
由于我们之前未接触过传感器知识，对此领域略感模糊，因此我专门投入时间学习传感器，理解了其在电路中的功能。
接下来，我们面临材料选择的挑战，市场上的光电管种类繁多，各校使用的也不尽相同。
我们需要找到一款适合我们车辆的光电管。
我最初在网上找到一些电路图，并购买了一些光电管进行焊接，但结果并未达到预期。
我一度认为问题出在光电管上，但即使更换为光电发射与接收一体管，问题仍未解决。
在一段时间的停滞和反复试验后，我尝试调整了与接收管串联的电阻值（从10k改为100k），意外地提高了接收距离，达到十几厘米。
这仍不理想，因为为了防止光电管之间的相互影响，每个光电管都需要加上套管，而我们购买的光电管无法满足这一要求。
经过深入研究，查阅资料，以及反复实验，我们最终选择了____公司的光电管（型号）。
我想强调的是，他人的经验可以作为参考，但不一定适用于我们自身，就像我之前选择的光电管电路图，可能在某些情况下适用，但在我们的特定需求下并不理想。
在探索阶段，逐步实验始终是至关重要的。
确定光电管后，我们进入了电路焊接阶段。
我们借鉴了其他学校的经验，初步决定使用____来配置光电管。
第二届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛
第二届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛主办单位：高等学校自动化专业教学指导分委员会协办单位：飞思卡尔半导体公司承办单位：东北赛区－东北大学华北赛区－天津工业大学华东赛区－上海邮电大学西南赛区－重庆大学华南赛区－深圳大学决赛承办－上海交通大学媒体支持：《电子产品世界》杂志和网站/edu比赛目的1.以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技创意性比赛，进一步深化高等工程教育改革。
2.培养本科生获取知识、应用知识的能力及创新意识，培养硕士生从事科学、技术研究能力。
比赛平台与比赛内容1.比赛以飞思卡尔汽车用微控制器芯片作为智能模型车的主控芯片。
组委会提供统一的竞赛车模、飞思卡尔单片机HCS12开发板、开发软件CodeWarrior®和在线调试工具等。
2.参赛队伍在车模平台基础上，制作一个能够自主识别路线的智能车，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶。
综合赛车单圈最短时间、技术报告质量等项的分数进行评奖。
各分赛区预赛地点和时间：东北赛区－东北大学：7月30－31日华北赛区－天津工业大学：7月14－15日华东赛区－上海邮电大学：7月14－15日西南赛区－重庆大学：7月18－20日华南赛区－深圳大学：7月18－20日决赛时间和地点：时间：8月24日星期五 9am－5pm8月25日星期六 9am－12noon地点：上海交通大学综合体育馆决赛奖励办法1. 特等奖1队，奖金叁万元人民币，流动奖杯以及固定奖杯各一个。
2. 一等奖3队，每队壹万元人民币和奖状3. 二等奖6队，每队伍千元人民币和奖状4.三等奖（顺利完成比赛的前40支队伍，不含一、二、三等奖队伍），奖品和奖状5．优秀奖（顺利完成比赛的其余参赛队），奖品“飞思卡尔”网上有奖倡言活动－我心中的绿色汽车时代为了配合本次智能车设计竞赛的开展，吸引更多青年学生和公众的参与，特举办飞思卡尔网上有奖倡言活动－我心中的绿色汽车时代。
机电学院第七届飞思卡尔智能车大赛策划书
机电学院第七届飞思卡尔智能车大赛策划书活动背景：在当前受金融危机的情况下，我国大学生的就业问题面临着前所未有的挑战，为我院学生能在就业上占据优势，为我院学生创造更好的就业前景，切实提高我院大学生的专业技能，顺应国家改变经济发展方式的潮流，体现节能减排的思想，更是为了全面贯彻落实“科教兴国战略”和深入实践科学发展观以及落实“十二五”规划的重要举措，从而促进我国经济又好又快发展，而举办此次活动。
活动目的：为挖掘我院学生的创新潜力，增强我院学生的合作意识，提高学生的团结协作能力，促进学生的学与用相结合，培养我们学生的动手实践能力，加强课内教学与社会产业的有效联系，加快我院校园文化建设的进程，创造良好的学习氛围，把学生的综合素质提高到更高的水平，为学生提供一个展示自己才能、展示自我的重要平台。
同时全面提升我院学生的设计及制造能力，更重要的是要通过这样的活动提升我院学生就业创业能力，进一步拓宽就业创业渠道，努力打好基础，从而为实现我国“十二五”规划的各项指标奠定基础和作出应有的贡献。
主办单位：机电学院学生工作室承办单位：机电学院团总支学生会协办单位: 机电学院学生会网络信息部活动对象：机电学院全体全日制普通本科学生活动时间：2011年5月8日～2011年7月2日活动地点：西校区室内篮球场组队规则：以团队的形式报名参赛（每队人数为3—8人）活动形式：参赛作品必须为完整的、能在规定程序的轨道上行走的智能车，由学生团队完成，要求对作品的设计思路、创新之处、这样设计的理由及其市场前景进行书面阐述。
（2500以上，可附图、表、数据等）活动内容：参加的团队可以根据自己的见解，从汽车的外形、发动机、节能、环保、智能化等方面进行自主创新设计，设计的作品最好能做到节能、环保兼顾。
活动步骤：一、赛前筹备：1、5月8日召开各班团支书会议，传达比赛的内容，要求团支书传达会议内容及相关注意事项，并积极动员班内同学踊跃参与，要求大二、大三每个班至少有两支队伍参赛；（大一的可以自由参加。
飞思卡尔智能车竞赛设计方案
飞思卡尔智能车竞赛设计⽅案“神马”队设计⽅案摘要本⽂以“飞思卡尔”杯全国⼤学⽣智能车竞赛为主题，介绍了智能赛车从机械结构设计到控制系统的软硬件设计流程。
本次⽐赛使⽤竞赛秘书处统⼀指定的竞赛车模及套件，采⽤飞思卡尔半导体公司的16位微控制器作为核⼼控制单元，配合不同类型的传感器、驱动电机、转向舵机、直流电池、以及相应的驱动电路，使赛车能够⾃主识别路径，并控制模型车⾼速稳定地在跑道上运⾏，在规定时间内完成跑完赛道的任务。
第⼀章背景1.1“飞思卡尔”杯背景介绍“飞思卡尔”杯全国⼤学⽣智能车竞赛是在飞思卡尔半导体公司资助下举办的以S12 单⽚机为核⼼的⼤学⽣课外科技竞赛。
使⽤⼤赛组委会统⼀提供的竞赛车模、转向舵机、直流电机和可充电式电池，采⽤飞思卡尔 16 位微控制器MC9S12DB128B作为核⼼控制单元，⾃主构思控制⽅案及系统设计，包括传感器信号采集处理、控制算法及执⾏、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。
⽐赛成绩主要由赛车在现场成功⾏驶完赛道的时间为主。
全国⼤学⽣智能汽车竞赛所使⽤的车模是⼀款带有差速器的后轮驱动模型赛车，它由⼤赛组委会统⼀提供。
参赛队伍通过设计单⽚机的⾃动控制器控制模型车在封闭的跑道上⾃主循线运⾏。
在保证模型车运⾏稳定，即不冲出跑道的前提下，跑完两圈的时间越⼩成绩越好。
设计⾃动控制器是制作智能车的核⼼环节。
⾃动控制器是以单⽚机为核⼼，配合有传感器、电机、舵机、电池、以及相应的驱动电路，它能够⾃主识别路径，控制模型车⾼速稳定运⾏在跑道上。
⽐赛跑道表⾯为⽩⾊，中⼼有连续⿊线作为引导线，⿊线宽 25cm。
⽐赛规则限定可赛道宽度和拐弯最⼩半径等参数，赛道具体形状在⽐赛当天现场公布。
控制器⾃主识别引导线并控制模型车沿着赛道运⾏。
在严格遵守规则中对于电路限制条件，保证智能车可靠运⾏前提下，电路设计尽量简洁紧凑，以减轻系统负载，提⾼智能车的灵活性，同时坚持充分发挥创新原则，以简洁但功能完美为出发点，并以稳定性为⾸要前提，实现智能车快速运⾏。
1.1 飞思卡尔智能车竞赛概述
第二届智能车总决赛场地
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竞赛历史——第三届，赛区+总决赛
第三届智能车大赛在东北大学举行，有551支代表 队伍参加了分区赛，104支队伍参加了总决赛。
第三届比赛保留了前两届的要求，同时又增加了跑 完全部路程起跑线在3米内停车的限制，对起跑线 的识别又提出了严格的要求。
与前两届摄像头与光电同条件参加比赛不同，本次 竞赛分为光电与摄像头两个赛题组。
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第四届智能车总决赛场地
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竞赛的发展——第五届，更具难度
增加电磁组，扩大创意组规模； 赛道变窄，提高小车控制难度； 措施更严密，一等奖以上需上交车模， 由组委会保管2年。
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我校智能车比赛成绩
第一届，2支代表队，获第10名和第19名 第二届，2支代表队，获第10名和第21名。 第三届，4支队伍参加分赛区，2支参加总 决赛，获摄像头组第1名和光电组第3名； 第四届，4支队伍参加分赛区，2支代表队 参加总决赛，获摄像头组第8名和光电组第 16名。
图1.1 美国的智能汽车
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韩国大学生智能汽车竞赛
韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞思卡尔半导 体公司资助下举办，以HCS12单片机为核心的 大学生智能模型汽车竞赛。 组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和 可充电式电池，参赛队伍要制作一个能够自主 识别路线的智能车，在专门设计的跑道上自动 识别道路行驶，谁最快跑完全程而没有冲出跑 道并且技术报告评分较高，谁就是获胜者。
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第三届智能车总决赛场地
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竞赛历史——第四届，赛区+总决赛
第四届智能车总决赛在北京科技大学举行，有780 支代表队伍参加了分区赛，120支队伍参加了总决 赛。 第四届比赛保留了前三届的要求，同时又增加了 窄道、更复杂的背景、三角形标识识别等更具有 难度的内容。 增加了创意组，共有10个队经过初选进入复赛。
飞思卡尔智能车大赛杭州电子科技大学杭电二队智能车技术报告
本设计采用单片机（MC9S12DG128）作为智能小车的检测和控制核心。
路径识别采用CMOS 摄像头，车速检测采用红外对管和编码盘，由MOS管组成H桥来控制驱动电机正反转的快速切换，利用PWM技术控制小车的运动速度及运动方向。
基于这些完备而可靠的硬件设计，还设计了一套PID优化算法，编写了全闭环运动控制程序，经反复测试，取得了较好的效果。
第一章引言.1 智能车系统研究内容智能车系统要求以MC9S12DG128为核心，能够自主识别路线，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶，以最快的速度跑完全程。
其主要研究内容包括以下几个部分：电源、路径识别、直流电动机驱动及运动控制等。
1.1.1 电源根据智能车系统各部件正常工作的需要，对配发的标准车模用7.2V 1800mAh Ni-cd电池进行电压调节。
其中，单片机系统、车速传感器电路需要5V电压，摄像头的12V工作电压由DC-DC升压回路提供，伺服电机工作电压范围4.8V到6V，直流电机经过H桥路由7.2V 1800mAh Ni-cd蓄电池直接供电。
1.1.2 路径识别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。
在高速度和预先判断算法的前提下，摄像头可能是寻找路径规迹的最好选择。
因为MC9S12DG128的运算处理和AD采样速度有限，因此确定合理的采样次数和合理的处理摄像头的数据是十分重要的。
舍弃非关键数据进行数据简化和制定高效率的路径规划也是一个难题。
1.1.3 直流电动机驱动直流电机的控制一般由单片机产生的PWM信号配以H桥路来完成。
为了得到更大的驱动电流和较好的刹车效果，选用低内阻的MOS管和适当的反向驱动也是必需的。
MOS管我们选取了IRF4905和IRFZ48N，在MOS管子的驱动方面我们直接使用IR公司的IR4427双道驱动芯片。
具体的H桥电路见图1.1 。
1.2 智能车制作情况整个智能车控制系统分为4部分电路板，分别为路径识别模块，单片机模块，直流电机驱动模块和速度检测模块，还有串口通讯及调试接口。
海南师范大学第四届飞思卡尔智能汽车竞赛暨选拔赛的方案
关于海南师范大学第四届“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛暨选拔赛的方案为确保我校在于今年7月份在湖南大学举办的第五届全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛华南赛区的比赛中获得良好的成绩，为了对第六届全国大学生“飞思卡尔”智能汽车竞赛集训工作进行检验和总结，从而使参赛队伍提前进入竞技状态。
也为了吸引更多的同学参与到科技和科研活动中来，充分调动我校大学生参与科技活动的积极性，培养同学们的科研素质和团队精神，激发大学生的创新意识，培养大学生实践能力、合作精神，推动学生课外科技活动的开展，更广泛地激发大学生的学习兴趣，充分调动同学们的学习积极性，从而形成良好的学习氛围和积极向上的精神风貌，经学院领导研究，决定举办海南师范大学第三届“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛暨选拔赛，竞赛暨选拔赛具体实施方案如下：一、报名：允许全校对飞思卡尔智能车感兴趣的同学报名参加第六届全国大学生“飞思卡尔”智能汽车竞赛，不限专业，不限年级，三人一组，自愿原则，自由组队。
报名时间：2010年12月14日至24日报名地点：物电学院办公室（物理楼三楼）二、组队及参赛承诺书：按照组队方式进行组队参赛。
电磁组、光电组和摄像头组，每个题组最多报十个队伍，要求参赛各队签订参赛承诺书。
三、成立竞赛组委会1.领导指挥小组：成立由学院领导、专业教师和辅导员组成的领导指挥小组，主要负责本次比赛的发动和策划，同时负责建立筹备组、宣传组、解说组、裁判组和后勤服务组，协调并统一指挥各个小组的活动。
主任：傅军副主任：符运良成员：邝雄韦建德王长安羊大立钟久明严世胜羊现长颜丽娜曲春英吴伟刑晓晖张辽主要负责竞赛的组织和实施，协调竞赛中的各种事宜。
四、正式比赛：正式比赛分为两个阶段，具体规则如下：1、第一个阶段比赛时间：2011年3月1日至2011年4月1日由相关专业的学生自行组队，基于自愿的原则参加竞赛，选定要参加比赛的题组并签订承诺书。
在本阶段报名的同学自行购买比赛用的单片机，型号为9S12XS128，并根据自己所报的题组，购买前端传感器部分，比如摄像头、光电管或者激光管等，学院将提供铜板、舵机、电机和除单片机外的芯片、电阻电容，要求同学们将前端传感器获取信号，并用单片机对该信号进行识别和处理，继而控制舵机实行相应的转动，未能完成该部分功能的同学自行淘汰，每个题组最先完成信号识别以及舵机控制的前五个队伍进入第二阶段的比赛。
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。
飞思卡尔杯智能车竞赛报告总结
1.1. 系统分析智能车竞赛要求设计一辆以组委会提供车模为主体的可以自主寻线的模型车，最后成绩取决于单圈最快时间。
因此智能车主要由三大系统组成：检测系统，控制系统，执行系统。
其中检测系统用于检测道路信息及小车的运行状况。
控制系统采用大赛组委会提供的16位单片机MC9S12XS128作为主控芯片，根据检测系统反馈的信息新局决定各控制量——速度与转角,执行系统根据单片机的命令控制舵机的转角和直流电机的转速。
整体的流程如图1.1，检测系统采集路径信息，经过控制决策系统分析和判断，由执行系统控制直流电机给出合适的转速，同时控制舵机给出合适的转角，从而控制智能车稳定、快速地行驶。
图2.11.2. 系统设计参赛小车将电感采集到的电压信号,经滤波,整流后输入到XS128单片机，用光电编码器获得实时车速，反馈到单片机，实现完全闭环控制。
速度电机采用模糊控制，舵机采用PD控制，具体的参数由多次调试中获得。
考滤到小车设计的综合性很强，涵盖了控制、传感、电子、电气、计算机和机械等多个学科领域，因此我们采用了模块化设计方法，小车的系统框图如图2.2。
第五届全国大学生智能汽车竞赛技术报告图2.21.3. 整车外观图2.31.4. 赛车的基本参数智能车竞赛所使用的车模是东莞市博思公司生产的G768型车模，由大赛组委会统一提供，是一款带有摩擦式差速器后轮驱动的电动模型车。
车模外观如图3.1。
车模基本参数如表3.1。
图3.1表3.1车模基本参数1.5. 赛车前轮定位参数的选定第五届全国大学生智能汽车竞赛技术报告现代汽车在正常行驶过程中，为了使汽车直线行驶稳定，转向轻便，转向后能自动回正，减少轮胎和转向系零件的磨损等，在转向轮、转向节和前轴之间须形成一定的相对安装位置，叫车轮定位，其主要的参数有：主销后倾、主销内倾、车轮外倾和前束。
模型车的前轮定位参数都允许作适当调整，故此我们将自身专业课所学的理论知识与实际调车中的赛车状况相结合，最终得出赛车匹配后的前轮参数[6]。
飞思卡尔杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告_摄像头组
第十届"飞思卡尔"杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告第十届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校：电子科技大学摘要本文设计的智能车系统以MK60DN512ZVLQ10微控制器为核心控制单元，通过CMOS摄像头检测赛道信息，使用模拟比较器对图像进行硬件二值化，提取黑色引导线，用于赛道识别；通过编码器检测模型车的实时速度，使用PID控制算法调节驱动电机的转速和转向舵机的角度，实现了对模型车运动速度和运动方向的闭环控制。
关键字：MK60DN512ZVLQ10，CMOS，PIDAbstractIn this paper we will design a smart car system based on MK60DN512ZVLQ10as the micro-controller unit. We use a CMOS image sensor to obtain lane image information. Then convert the original image into the binary image by the analog comparator circuit in order to extract black guide line for track identification. An inferred sensor is used to measure the car`s moving speed. We use PID control method to adjust the rotate speed of driving electromotor and direction of steering electromotor, to achieve the closed-loop control for the speed and direction.Keywords: MK60DN512ZVLQ10，CMOS，PID目录摘要 (II)Abstract (III)目录............................................................................................................................ I V 引言.. (1)第一章系统总体设计 (2)1.1系统概述 (2)1.2整车布局 (3)第二章机械系统设计及实现 (4)2.1智能车机械参数调节 (4)2.1.1 前轮调整 (4)2.1.2其他部分调整 (6)2.2底盘高度的调整 (7)2.3编码器的安装 (7)2.4舵机转向结构的调整 (8)2.5摄像头的安装 (9)第三章硬件系统设计及实现 (11)3.1 MK60DN512ZVLL10主控模块 (12)3.2电源管理模块 (12)3.3 摄像头模块 (14)3.4电机驱动模块 (15)3.5测速模块 (16)3.6陀螺仪模块 (16)3.7灯塔检测模块 (16)3.8辅助调试模块 (17)第四章软件系统设计及实现 (19)4.1赛道中心线提取及优化处理 (19)4.1.1原始图像的特点 (19)4.1.2赛道边沿提取 (20)4.1.3推算中心 (21)4.1.4路径选择 (23)4.2 PID 控制算法介绍 (23)4.2.1位置式PID (24)4.2.2增量式PID (25)4.2.3 PID参数整定 (25)4.3转向舵机的PID控制算法 (25)4.4驱动电机的PID控制算法 (26)第五章系统开发及调试工具 (27)5.1开发工具 (27)5.2上位机图像调试 (27)5.3SD卡模块 (27)5.3.1SD卡介绍 (27)5.3.2 SPI总线介绍 (28)5.3.3软件实现 (28)第六章模型车的主要技术参数 (30)结论 (31)参考文献 (I)附录A：电原理图 (II)附录B：程序源代码................................................................................................... I V引言随着科学技术的不断发展进步，智能控制的应用越来越广泛，几乎渗透到所有领域。
(完整word版)飞思卡尔智能车技术报告
集成化的设计思路的好处是原件密度高，系统可以小型化一体化，通过综合考虑各方面因素，在确定了系统最终硬件方案不做大的更改的情况下，在确保了系统可靠性的前提下，最终选择了一体化，集成化的硬件设计思路。使车体硬件电路布局紧凑，稳定可靠。
3、大前瞻，高分辨率方案。
在光电传感器的安装不影响赛车行驶的前提下，尽可能的提高传感器前瞻，更大的前瞻，能为赛车提供更多的信息，更能让赛车提前作出决策。
3.5.2主销内倾角
主销内倾角是指主销在汽车的横向平面内向倾斜一个角度，即主销轴线与地面垂直线在汽车横向断面内的夹角。主销内倾角也有使车轮自动回正的作用。通常汽车主销内倾角不大于80。
2.5.3前轮外倾角
通过车轮中心的汽车横向平面与车轮平面的交线与地面垂线之间的夹角称为“前轮外倾角”。轮胎呈现“八”字形张开时称为“负外倾”，而呈现“V”字形张开时称为“正外倾”。一般前轮外倾角为10左右。
4.5速度检测模块
为了使车在跑的过程中能快速加速，及时减速除了要有好的算法来控制，还依赖于速度闭环返回的速度脉冲值的可靠度和精确度，因此为了提高检测精度，最后选用了精度较高的光电编码器，光电编码器使用5V-24V电源，输出12.5%-85%VCC的方波信号。
9.2存在的不足
9.3可改进的方法
第十章参考文献
第一章引言
1.1方案介绍
系统硬件设计可以说是整个智能车设计的基础和重中之重。正确的硬件设计方向与思路，是系统稳定可靠的基础，功能强大的硬件系统，更为软件系统的发挥提供了强大的平台。、
1、整车低重心设计。
通过以往几届比赛的经验我们看到，往往重心低，体积小巧，布局紧凑的赛车更能取得好的成绩。、于是，我们通过合理布局电路板和各种传感器，尽可能地降低整车重心。在不影响传感器前瞻，或者不过度牺牲传感器性能的情况下，尽量降低光电传感器的高度，以提高赛车的侧翻极限。
飞思卡尔智能车竞赛设计方案
飞思卡尔智能车竞赛设计方案清晨的阳光透过窗帘，洒在书桌上那厚厚一摞方案草稿上。
我泡了杯咖啡，打开电脑，准备着手写这个“飞思卡尔智能车竞赛设计方案”。
10年的方案写作经验告诉我，这是一个充满挑战的任务，但也是展示自己才华的舞台。
一、项目背景飞思卡尔智能车竞赛是一场针对大学生的科技竞赛，旨在培养创新精神和实践能力。
参赛队伍需要设计一款智能车，通过传感器、控制器、执行器等部件，使车辆在规定的赛道上自主行驶，完成各种任务。
这场比赛既考验技术，也考验团队协作。
二、设计方案1.车辆整体设计车辆整体设计要兼顾美观、实用和稳定性。
外观上，我们采用流线型设计，减少空气阻力；内部结构紧凑，降低重心，提高稳定性。
车辆尺寸符合比赛规定，确保在赛道上行驶自如。
2.传感器配置（1）激光雷达：用于实时获取车辆周围环境信息，绘制三维地图。
（2）摄像头：用于识别赛道标志、障碍物等。
（3）超声波传感器：用于检测前方障碍物距离，避免碰撞。
（4）红外传感器：用于检测赛道边缘，防止车辆出轨。
3.控制器设计（1）路径规划：根据传感器信息，实时规划车辆行驶路径。
（2）速度控制：根据赛道状况，调整车速，确保稳定行驶。
（3）避障策略：当检测到前方有障碍物时，及时调整行驶方向。
4.执行器设计（1）电机驱动：驱动车辆前进、后退、转向。
（2）舵机：用于调整摄像头角度，获取更多赛道信息。
（3）电磁阀：用于控制车辆制动。
三、团队协作一个优秀的团队是项目成功的关键。
我们团队成员各司其职，密切配合：1.项目经理：负责整体进度把控，协调各方资源。
2.硬件工程师：负责车辆整体设计和传感器、执行器选型。
3.软件工程师：负责控制器设计和程序编写。
4.测试工程师：负责车辆调试和性能测试。
四、项目实施1.初期准备：收集比赛相关信息，了解赛道状况，确定设计方案。
2.设计阶段：根据设计方案，绘制图纸，选型采购。
3.制作阶段：组装车辆，调试传感器、控制器和执行器。
4.测试阶段：进行多次试验，优化控制策略，提高车辆性能。
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。
第五届飞思卡尔杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告
第五届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告第五届飞思卡尔杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告第一章引言“飞思卡尔杯”智能车大赛起源于韩国，是韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞思卡尔半导体公司资助下举办的以HCSl2单片机为核心的大学生课外科技竞赛。
组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和可充电式电池，参赛队伍要制作一个能够自主识别路径的智能车，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶，谁最快跑完全程而没有冲出跑道并且技术报告评分较高，谁就是获胜者。
其设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识，对学生的知识融合和实践动手能力的培养，具有良好的推动作用。
智能小车系统由HCS12微控制器、电源管理单元、路径识别电路、车速检测模块、舵机控制单元和直流驱动电机控制单元组成。
本系统以飞思卡尔公司的16位微处理器MC9S12XS128为控制核心，并采用CodeWarrior软件编程和BDM作为调试工具。
运用激光发射强大光线，使用采集光敏传感器AD值进行道路信息采集，并采用PWM技术来控制舵机的转向和电机转速。
舵机控制主要采用PWM信号开环控制,而速度控制方面，由数据表来设定速度，PID控制来调整速度。
通过将总线频率超频到40M来更快更准确地进行控制。
各个部分经过MCU的协调处理，能够以较快的速度在指定的轨迹上行驶，在进弯道之前能够提前减速并改变角度，达到平滑过弯和减小路程的效果。
在前几个月的努力中，我们自主设计机械结构和控制电路，构思独特算法，并一次次地对单片机具体参数进行调试。
可以说，这辆在跑道上奔驰的小车凝聚着我们的汗水和智慧。
在准备比赛的过程中，我们小组成员涉猎多个学科，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。
第五届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告第二章方案选择第二章方案选择智能汽车比赛以快速平稳地完成赛程作为目标，这就要求赛车能够快速准确地检测跑道路径，及时做出合理的控制并迅速执行。
飞思卡尔智能车竞赛营销活动策划计划解决方案实用文档
高校学生、科研人员、技术爱好者等。
目标客户群体定义
目标客户群体
他们具有较高的技术水平和学习能力，对新技术和新事物有浓厚的兴趣，同时也具备一定的购买力。
客户特点
他们希望通过参与智能车竞赛活动，提高自己的技术水平，结交更多的技术爱好者，同时也希望获得一些奖励和荣誉。
客户需求
营销策略制定
飞思卡尔智能车竞赛活动旨在提供一个高水平、专业化的智能车竞赛平台，为参赛者提供更好的竞技体验和更多的机会。
[参考资料2
品牌定位策略.docx](http://example/brand_positioning_strategy.docx)
[参考资料3
广告投放渠道选择.xlsx](http://example/advertising_distribution_channels.xlsx)
参考资料
感谢观看
产品定位
通过社交媒体、网络广告、校园宣传等多种渠道，宣传飞思卡尔智能车竞赛活动的特点和优势，吸引更多的参赛者。
宣传策略
根据目标客户群体的需求和购买力，制定合理的价格策略，确保参赛者能够获得物有所值的服务和体验。
价格策略
通过官方网站、合作伙伴、校园社团等多种渠道，推广飞思卡尔智能车竞智能车竞赛的营销活动相对较少，许多企业缺乏相关的营销策略和方案，无法有效地推广和宣传其产品和品牌。
项目目标
通过营销活动策划方案，为企业量身打造适合其需求的宣传策略和推广方案，实现精准营销和最大化的营销效果。
通过与企业的合作，促进飞思卡尔智能车竞赛与相关产业的融合和发展，推动智能汽车产业的进步。
活动地点选择
VS
根据活动目标和主题，设计各个环节的内容和形式，确保活动内容丰富、有吸引力。
第五届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛创意组竞赛说明
第五届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛创意组竞赛说明一、 前言全国大学生智能汽车竞赛创意组比赛是在继前三届智能汽车竞速比赛之后，为了能够进一步提高大学生创新能力、丰富竞赛内容、提高竞赛水平而提出的创意竞赛。
第四届已经成功举办了一次创意比赛，从参赛的二十多项作品中评选出一、二等奖十名。
本届智能汽车竞赛将继续举办创意组比赛，经过遴选后的参赛作品将与智能汽车竞速比赛全国总决赛一起举行。
为了能够更加规范创意比赛的竞赛和评选，本届创意比赛采用统一硬件框架平台、限定作品主题的方法。
参赛队伍可以利用统一的硬件平台，在限定的主题范围内，制作参赛作品。
二、 参赛作品要求：1、 参赛作品的主体需要选用网站上公布的《全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛创新大赛套装》进行搭建。
平台示意图2、 作品的主题为“抗震救灾、绿色家园”。
3、 作品内容需要包括的基本的模块：a) 外部环境检测传感器与相应的信息处理模块；b) 运动机械装置与驱动控制模块，建议以各类模型车为基础；c) 嵌入式计算机信息处理模块；d) 电池与电源管理模块；e) 核心计算机处理模块必须使用飞思卡尔公司的处理器芯片系列。
竞赛评比将由竞赛现场专家组通过现场观摩作品展示、参赛队员提问、现场观众投票等环节对于参赛作品评分并最终确定比赛名次。
三、 报名办法：1、2010年暑期之前在校具有正式学籍的全日制本科生及研究生均可以参加比赛。
每支参赛队由3名学生组成，其中至少包括2名本科生，带队老师1‐2名。
若由两名教师联合指导，这两名教师必须具有不同的一级学科研究背景。
报名学生可以是参加全国大学生智能汽车竞速比赛的同学。
2、每所学校限报一支队伍。
3、报名截止日期为2010年7月1日，智能汽车竞赛分赛区比赛结束为止。
4、参赛队直接向全国总决赛组委会报名。
杭州电子科技大学教务处 310037陈临强 139065198909 0571‐86915010clq@参赛队提交创意竞赛报名表格，见附件一。
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飞思卡尔智能车竞赛策略和比赛方案综述一、竞赛简介起源：“飞思卡尔杯”智能车大赛起源于韩国，是韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞思卡尔半导体公司资助下举办的以HCSl2单片机为核心的大学生课外科技竞赛。
组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和可充电式电池，参赛队伍要制作一个能够自主识别路径的智能车，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶，谁最快跑完全程而没有冲出跑道并且技术报告评分较高，谁就是获胜者。
其设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识，对学生的知识融合和实践动手能力的培养，具有良好的推动作用。
全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是在规定的模型汽车平台上，使用飞思卡尔半导体公司的8位、16位微控制器作为核心控制模块，通过增加道路传感器、电机驱动电路以及编写相应软件，制作一个能够自主识别道路的模型汽车，按照规定路线行进，以完成时间最短者为优胜。
因而该竞赛是涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科的比赛。
该竞赛以飞思卡尔半导体公司为协办方，自2006年首届举办以来，成功举办了五届，得到了教育部吴启迪副部长、张尧学司长及理工处领导、飞思卡尔公司领导与各高校师生的高度评价，已发展成全国30个省市自治区200余所高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞赛。
2008年第三届被教育部批准列入国家教学质量与教学改革工程资助项目中9个科技人文竞赛之一（教高函[2007]30号文，附件2），2009年第四届被邀申请列入国家教学质量与教学改革工程资助项目。
分赛区、决赛区比赛规则在分赛区、决赛区进行现场比赛规则相同，都分为初赛与决赛两个阶段。
在计算比赛成绩时，分赛区只是通过比赛单圈最短时间进行评比。
决赛区比赛时，还需结合技术报告分数综合评定。
1．初赛与决赛规则1）初赛规则比赛场中有两个相同的赛道。
参赛队通过抽签平均分为两组，并以抽签形式决定组内比赛次序。
比赛分为两轮，两组同时在两个赛道上进行比赛，一轮比赛完毕后，两组交换场地，再进行第二轮比赛。
在每轮比赛中，每辆赛车在赛道上连续跑两圈，以计时起始线为计时点，以用时短的一圈计单轮成绩；每辆赛车以在两个单轮成绩中的较好成绩为赛车成绩；计时由电子计时器完成并实时在屏幕显示。
从两组比赛队中，选取成绩最好的25支队晋级决赛。
技术评判组将对全部晋级的赛车进行现场技术检查，如有违反器材限制规定的（指本规则之第一条）当时取消决赛资格，由后备首名晋级代替；由裁判组申报组委会执委会批准公布决赛名单。
初赛结束后，车模放置在规定区域，由组委会暂时保管。
2）决赛规则参加决赛队伍按照预赛成绩进行排序，比赛顺序从第25名开始至第1名结束。
比赛场地使用一个赛道，决赛赛道与预赛赛道形状不同，占地面积会增大。
每支决赛队伍只有一次比赛机会，在跑道上跑两圈，以计时起始线为计时点，以最快单圈时间计算最终成绩；计时由电子计时器完成并实时在屏幕显示。
预赛成绩不记入决赛成绩，只决定决赛比赛顺序。
比赛过程规则按照比赛顺序，裁判员指挥参赛队伍顺序进入场地比赛。
同一时刻，一个场地上只有一支队伍进行比赛。
在裁判员点名后，每队指定一名队员持赛车进入比赛场地，将赛车放置在赛道出发区。
裁判员宣布比赛开始后，赛车应在30秒之内离开出发区，沿着环形赛道黑色引导线连续跑两圈，由计时起始线两边传感器进行自动计时。
跑完后，选手拿起赛车离开场地。
如果比赛完成，由计算机评分系统自动给出单圈最好成绩。
二、智能车软硬件设计要求1. 须采用统一指定的车模。
2. 须采用限定的飞思卡尔16位微控制器MC9S12DG128作为唯一控制处理器如果损毁了车模中禁止改动的部件，需要使用相同型号的部件替换。
车模改装完毕后，尺寸不能超过250mm 宽和400mm长，高度无限制。
附件一：智能竞赛车模的规定禁止改动车底盘结构、轮距、轮径及轮胎；禁止改动驱动电机的型号及传动比；禁止改造滚珠轴承；禁止改动舵机，但可以更改舵机输出轴上连接件；禁止改动驱动电机以及电池，车模主要前进动力来源于车模本身直流电机及电池；为了车模的行驶可以安装电路、传感器等，允许在底盘上打孔或安装辅助支架等。
附件二：电路器件及控制驱动电路限制核心控制模块可以采用组委会提供的HCS12模块，也可以采用MC9SDG128自制控制电路板,除了DG128MCU之外不得使用辅助处理器以及其它可编程器件；伺服电机数量不超过 3个；传感器数量不超过16个（红外传感器的每对发射与接受单元计为1个传感器，CCD 传感器记为1个传感器）；直流电源使用大赛提供的电池；禁止使用DC-DC升压电路为驱动电机以及舵机提供动力；全部电容容量和不得超过2000微法；电容最高充电电压不得超过25伏。
可以选择参数；开发软件可以选择CodeWarrior 3.1，也可以另行选择；开发调试硬件可以选择秘书处统一提供的 BDM工具，也可以另行选择；电路所使用元器件（传感器、各种信号调理芯片、接口芯片、功率器件等）种类与数量都可以自行设计选择。
附件三：赛道基本参数（不包括拐弯点数目、位置以及整体布局）赛道路面用专用白色基板制作，在分赛区以及决赛区进行初赛阶段时，跑道所占面积不大于5000mm* 7000mm，跑道宽度不小于600mm；决赛阶段时跑道面积可以增大。
赛道路面制作材料型号会在网站给出。
跑道表面为白色，中心有连续黑线作为引导线，黑线宽25mm；跑道最小曲率半径不小于500mm；跑道可以交叉，交叉角为90°；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。
赛道有一个长为1000mm的出发区，如下图所示，计时起始点两边分别有一个长度100mm黑色计时起始线，赛车前端通过起始线作为比赛计时开始或者与结束时刻。
三、CCD、电磁组比赛方案综述1、CCD1 .1 数据采集算法检测路径参数可以使用多种传感器件,如光电管阵列、CCD 图像传感器、激光扫描器等。
各种检测方法都有相应优缺点,其中最常使用的方法为光电管阵列和CCD图像传感器。
如何有效利用单片机内部资源进行路径参数检测,是确定检测方案的关键。
[1]CCD 传感器是一种新型光电转换器件,它能存储由光产生的信号电荷。
当对它施加特定时序的脉冲时,其存储的信号电荷便可在CCD 内作定向传输而实现自扫描。
CCD 有面阵和线阵之分,面阵是把CCD 像素排成1 个平面的器件;而线阵是把CCD 像素排成1 直线的器件。
本设计中使用线性CCD 作为图像传感元件。
在本设计中选用TSL1401CL 线性CCD,TSL1401CL线性传感器阵列由一个128×1 的光电二极管阵列、相关的电荷放大器电路和一个内部的像素数据保持器构成。
该阵列由128 个像素组成,其中每一个像素的光敏面积为3 524.3 μm2 ,像素之间的间隔是8 μm。
该芯片操作简单,只需要一个串行输入信号和一个时钟信号即可进行数据的读取。
在该曝光时间自适应策略就是一个典型的闭环控制,控制对象是线性CCD 模块的曝光时间,反馈是线性CCD 感应到的曝光量。
调节的目标是设定曝光量。
控制器的工作原理是将设定的曝光量减去实际曝光量,差值即为曝光量的偏差e,曝光量调节器用Kp 乘以e 再加上上次的曝光时间作为新的曝光时间进行曝光,曝光时间调整后直接影响实际反馈的曝光量,如此反复进行调节就能达到适应环境光的目的。
我们的做法是取一次采集到的128 个像素电压的平均值作为曝光量当量,设定的曝光量也就是设定的128 像素点平均电压。
1 .2 数据处理算法在图像处理中,采用边缘检测法检测赛道。
因为赛道采回图像电压值不同,白色赛道与黑色赛道边缘的交界处会出现图像的凹槽,也就是图像数值的下降沿。
将CCD的128 个图像点进行坐标标注,由0~127,就可以确定出两边黑线的左右值。
得到左右坐标,根据公式“中线=(左坐标+右坐标)/2”,就提取到了中线。
当然还要考虑边线丢失的情况,我们采取补线的策略,如果这一时刻坐标丢失就采用上一时刻未丢失的坐标代替,这样无论在十字弯、直道、弯道还是虚线,都可以实现很好的识别与控制,适应各种不同的赛道要求。
对电机的控制上,采用传统的PID 控制算法。
PID 控制是最早发展起来的控制策略之一。
PID 控制器综合了关于系统过去(I)、现在(P)和未来(D)三方面的信息,控制效果令人满意。
工业控制95%以上都采用了PID 结构,具有简单、鲁棒性好和可靠性高的优点。
其中,所采用的数字PID 算法公式如下:u(k)= Kpe(k)+ K1 Σkj=0 e(j)+KD [ e(k)-e(k-1)] 综上所述,在小车控制系统的闭环部分均采用了传统数字PID 算法或改进型智能PID 算法。
2 双速度控制算法方案设计2.1 传统速度控制算法由于车模的整个行驶过程是时刻变化的,在赛道构成复杂且车模运行速度很高的情况下,对于系统的响应要求很快。
因此速度控制必须具有迅速、准确、响应快的特点。
由PID 原理知:I(积分项)的迟滞效果会让控制系统响应变慢,因此为适应直立车模高速运行下的各种不同类型赛道,放弃官方设计方案中所推荐的PI 控制,而采用反应更迅速、调节速度更快的PD 控制。
直立车模是双电机分别控制左右轮,并且通过左右轮的差速进行转弯。
在直立车的电机控制中,PWM 波的输出是由直立控制量、速度控制量与转向控制量共同组成的,即:电机输出量=直立控制量+速度控制量+转向控制量(1)传统速度控制算法中控制公式为:速度控制量=速度设定值-速度测量值=速度设定值-(左轮速度+右轮速度)/2 (2)由上式可知,实际值为左右轮速度的平均值。
得到速度控制量同时加给左右电机,即左右电机速度控制量始终相同,由此可知左右电机速度控制量始终相同。
在传统速度控制算法下,转向控制量相对于速度控制量来说相当于是一种扰动量。
2.2 双速度控制算法我们所设计双速度控制的思想如下:左电机输出量= 直立控制量+ 左轮速度控制量+ 转向控制量(3)右电机输出量= 直立控制量+ 右轮速度控制量- 转向控制量(4) 因为在小车行驶过程中,小车保持直立,因此在小车直立行驶状态下,直立值为固定值,所以:左速度控制量= 设定值- 左轮速度测量值(5)右速度控制量= 设定值- 右轮速度测量值(6) 左、右轮速度值均由该轮速度控制量与转向控制量同时给定。
由此可知:左轮速度控制量= 设定值-(速度控制量测量值+ 转向控制量测量值)右轮速度控制量= 设定值-(速度控制量测量值+ 转向控制量测量值) 则实际上,转向控制量为速度控制闭环中一部分,在C 语言实现时,将两控制量由同一控制算法计算。
最终输出量为:电机输出量= 直立控制量+ 速度与转向控制量由原理可知,在直道上行驶时,因为转向控制量接近于零,所以传统速度控制与我们所使用双速度控制下的速度输出量相同。