西部赛区-光电组-西华大学-法斯特技术要点详解.pdf

第九届全国大学生“飞思卡尔”杯 智能汽车竞赛 技 术 报 告 学 校：西华大学 队伍名称：法斯特 参赛队员： 高羽 袁超 蒋聪 带队教师： 彭忆强 陈飞 关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第九届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关于保 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 目 录 5 引 言 9 第一章 方案设计 11 1.1 系统总体方案的选定 11 1.2 小结 13 第二章 智能汽车机械结构调整与优化 15 2.1 智能汽车车体机械模型 15 2.2 智能汽车前轮定位的调整 16 2.2.1 主销后倾角 16 2.2.2 主销内倾角 17 2.2.3 前轮约束 19 2.3 智能汽车部分结构安装及改造 21 2.3.1 智能汽车转向机构调整优化 21 2.3.2 智能汽车差速机构调整 23 2.3.3 智能车后轮减速齿轮机构调整 24 2.3.4 轮胎的选用 25 2.3.5 重心高度的调整 25 2.4 其他机械结构的调整 26 2.5 小结 26 第三章 智能汽车硬件电路设计 27 3.1 主板与最小系统板 27 3.2 线性CCD 采集模块 28 3.3 稳压模块 29 3.4 电机驱动模块 30 3.5 测速模块 32 3.6 光电传感器模块 33 第四章 智能汽车控制软件设计 35 4.1 光电传感器路径精确识别技术 36 4.2 弯道的处理 38 4.2.1 弯道策略分析 38 4.3 对速度的闭环控制 39 4.4 十字的处理 40 4.4 人字弯的处理 41 4.4 坡道的处理 42 4.4 摇头的处理 43 4.5 小结 44 第五章 开发工具、制作、安装、调试过程 45 5.1 开发工具 45 5.2 调试过程 45 第六章 智能车主要技术参数 48 结 论 49 参 考 文 献 51 致 谢 52 附 录 54 引 言 全国大学生 “飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是以 “立足培养、重在参与、鼓 励探索、追求卓越”为宗旨，鼓励创新的一项科技竞赛活动。竞赛要求在规定 的汽车模型平台上，使用飞思卡尔半导体公司的微控制器作为核心控制模块， 通过增加道路传感器、电机驱动模块以及编写相应控制程序，制作完成一个能 够自主识别道路的模型汽车。智能汽车竞赛的赛道路面为宽度不小于 45cm 的 白色面板，赛道两侧边沿有宽为 25mm 的连续黑线作为引导线。参赛队员的目 标是模型汽车需要按照规则以最短时间完成单圈赛道。 在本次比赛中，本组使用大赛组委会统一提供的竞赛车模，采用飞思卡尔 16 位微 控制器MC9S12XS128 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、动力电机驱动、舵机控制等，最终实现一套能够自主识 别路线