第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛-电磁组-尔滨理工大学极影二号技术报告.doc

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：哈尔滨理工大学 队伍名称：极影二号 参赛队员：韦小军 张保龙 刘凯 带队教师：王宏昊 孙慧 关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第五届“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 II 第一章 引 言 1 1.1 概述 1 1.2　电磁车体系结构 1 1.3　论文结构安排 3 第二章 系统硬件设计 6 2.1 车模直立控制分析.......................................................................................6 2.1.1 直立车模的简化分析.............................................................................................6 2.1.2 实现车模直立的具体理论分析.............................................................................7 2.2 车模直立行走控制分析..............................................................................10 2.3 车模方向控制分析......................................................................................12 2.4 角度，角速度传感器模块设计及布局..............................................................12 2.5　电磁传感器模块设计.................................................................................12 2.5.1 电磁传感器的信号处理................................................................................... 12 2.5.2 传感器的布局设计.............................................................................................13 2.6　车模其它部分设计 13 2.6.1　速速度传感器 14 2.6.2　控制部分 15 2.6.3　执行机构 17 2.6.4　人机接口 18 2.6.5　电源部分 19 第三章 系统软件设计 20 3.1 MC9S12XS128片内资源简介 20 3.2 所用模块简介 20 3.2.1 时钟模块 20 3.2.2 PWM 模块 21 3.2.3 串口模块 21 3.3赛道提取与赛车控制 20 3.3.1赛道提取算法设计 20 3.3.2跟踪控制程序 21 3.4调试环境设计 23 第四章 赛车主要技术参数 23 结论 24 参考文献 I 附　录 II 附录A 整车效果图 II 附录B：智能车源程序 III 摘 要 我队将于今年八月参加第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛。针对比赛的具体情况，我们建立了赛车、赛道和自主控制系统的基本模型，给出了理论分析、仿真计算、在线调试的基本开发方法。在比较各种算法的性能特点后，我们确定最终方案，并完成了智能车的制作与调试。 智能车开发过程中，通过比较各种方案，最终我们决定采用电磁感应线圈作为道路传感器，加速度计和陀螺仪作为直立传感器。最终方案的思路是：首先是通过对加速度计和陀螺仪各自测量角度的单独计算，最后采取补偿的方法时时获取直立车模的真实倾斜角度，再是通过对独立的两个电机进行编码器的测量，并以较长的周期计算来实现恒速运动，最后是采用电磁传感器对道路所采集的数据进行处理分析，辅助以车模后轮码盘所采集的数据，来判断小车的方位、姿态、速度等，进而控制小车