电磁组湖北工业大学工程技术院追逐者队技术报告.doc

 第九届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛 技 术 报 告 学 校：湖北工业大学工程技术学院 队伍名称：追逐者 参赛队员：徐崇凯 郭云翔 秦绘 带队教师：吴迪  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：  引言 全国大学生智能汽车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。我校为了增强学生的综合能力，努力为学生营造条件参加比赛。虽然我们起步比较晚，但我们的实力相对往届有的一个质的提升。 根据往届的经验，我们以K60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、转向舵机控制等，最终实现一套能够自主识别路线，的智能车控制系统。文主要对车模整体设计思路，硬件与软件设计及车模的装配调试过程作简要的说明。 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，还积极的与其他学校进行了交流，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，也增强了我们的团队合作的能力。  目录 引言 - 3- 目录 - 4 - 第一章 方案设计 - 7 - 1.1系统总体方案的设计 - 7- 1.2系统总体方案设计图 - 8 - 第二章 智能车机械结构调整与优化 - 9 - 2.1智能车前轮定位的调整 - 9- 2.1.1主销后倾角 - 9 - 2.1.2主销内倾角 - 9 - 2.1.3车轮外倾角 - 10 - 2.1.4 前轮前束 - 10 - 2.2智能车转向机构调整优化 - 11- 2.3编码器的安装 - 11 - 2.4 智能车重心位置的调整 - 12 - 2.5其它机械结构的调整 - 12 - 第三章 电路设计说明 - 13 - 3.1 主控板和驱动板的硬件设计 - 13 - 3.1.1 电源管理模块 - 13 - 3.1.2 电机驱动模块 - 14 - 3.1.3 数模转换模块 - 15- 3.1.4 单片机及其他电路部分设计 - 16 - 3.2 智能车传感器模块设计 - 18 - 3.2.1电感传感器的原理 - 19 - 3.2.2磁传感器信号处理电路 - 19 - 3.2.3磁传感器的布局原理及改进 - 21 - 第四章 智能车控制软件设计说明 - 24- 4.1底层初始化 - 24 - 4.2传感器采集处理算法 - 24 - 4.3基于位置式PID的方向控制 - 25 - 4.3.1基于增量式PID的速度控制 - 27 - 4.3.2模糊控制 - 27 - 第五章 开发与调试 - 29 - 5.1 上位机系统 - 29 - 第六章 模型车的主要技术参数说明 - 31 - 6.1 智能车外形参数 - 31 - 6.2 电路部分参数 - 31 - 6.3 传感器个数以及种类 - 31 - 6.4 除了车模原有的驱动电机、舵机之外伺服电机数量 - 31 - 6.5赛道信息检测精度、频率 - 31 - 结论 - 33 - 参考文献 - 34 - 附录 程序源代码 I  第一章 方案设计 本章主要简要地介绍智能车系统总体设计思路，在后面的章节中将整个系统分为机械结构、控制模块、控制算法等三部分对智能车控制系统进行深入的介绍分析。 1.1系统总体方案的设计 根据竞赛规则相关规定，智能车系统采用大赛组委会统一提供的C型车模，以飞思卡尔半导体公司生产的32位微控制器K60作为核心控制器，在开发环境中进行软件开发 PID 控制，通过 PWM 控制驱动电路调整电机的转速，完成智能车速度的闭环控制。此外，还增加了按键和拨码开关用于对车子的运行时间和档位控制。用OLED模块监测车子数据并及时进行调整。