电磁组飞思卡尔智能车技术报告

第七届“飞思卡尔”杯全国大学生

智能汽车竞赛

技术报告

学校：浙江工业大学

队伍名称：浙工大银江电磁三队

参赛队员：李陈荣常子敬马志凯带

队教师：陈国定褚衍清

第七届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告

关于技术报告和研究论文使用授权的说明

本人完全了解第七届“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：

摘要

本文以第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛为背景，详细阐述了基于电磁传感器的自导航循迹小车的制作过程。其中内容包括电路设计方案、机械结构改装、算法设计与实现、参数整定和整车调试等。涉及自动控制、无线通信、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科。

本文主要阐述了基于 K60 核心控制器利用倒立摆模型、卡尔曼滤波器实现两轮小车的直立行走。通过对磁场强度变化的感知，实现小车的自主循迹。利用CodeWarrior Development Studio for Microcontroller v10.1 进行了代码编写，程序开发和在线调试。期间为了方便整定参数，我自己编写了修改参数的上位机，大大地方便了整定参数。

关键词：小车直立行走电磁导航卡尔曼滤波陀螺仪和加速度计 K60CPU

第七届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告

目录

摘要 ... ....................................................................................................................................... .. I 第一章引言 ... ............................................................................................................................ . 1 第二章硬件电路设计方案 ... ...................................................................................................... . 2

2.1 核心控制单元 ... ................................................................................................................. . 2

2.2 电源管理模块 ... ................................................................................................................. . 3

2.3 加速度计和陀螺仪模块 ... .............................................................................................. .. 4

2.4 测速模块 ........................................................................................................................... (5)

2.5 信号检测模块 ... ................................................................................................................. . 5

2.5.1 选频电路 ... ........................................................................................................... . 6

2.5.2 放大电路 ... ........................................................................................................... . 7

2.5.3 整流滤波电路 ... ................................................................................................ .. 7

2.6 电机驱动模块 ... ................................................................................................................. . 8

2.7 调试模块 ........................................................................................................................... (9)

第三章车体机械结构改装方案 ... ............................................................................................. .. 10

3.1 基础改装 ........................................................................................................................... . 10

3.2 电池位置 ........................................................................................................................... . 10

3.3 支架安装 ........................................................................................................................... . 11

3.4 轮胎的处理 ... ................................................................................................................. (12)

3.5 传感器的固定 ... .............................................................................................................. .. 12 第四章控制算法设计 ... .............................................................................................................. (14)

4.1 PID控制器介绍... ......................................................................................................... (14)

4.1.1 比例积分（PI）控制 ... .................................................................................... (15)

4.1.2 比例微分（PD）控制 ... .................................................................................... . 15