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1.1课题背景

由高等学校自动化专业教学指导委员会负责主办的全国大学生智能车竞赛，

是教育部主办的全国五大竞赛之一。此项赛事，在韩国已经举办过几届，其专业

知识涉及控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等多个学

科，对学生的知识融合和动手能力的培养，对高等学校控制及汽车电子学科学术

水平的提高，具有良好的推动作用。智能车是电子计算机等必威体育精装版科技成果与现代

汽车工业相结合的产物。通常具有自动驾驶，自动变速，甚至具有自动识别道路

的功能。

智能车辆技术是涵盖智能控制、模式识别等学科前沿的热点研究领域，其研

究与应用具有巨大的理论和现实意义。在交通安全方面，由无人驾驶车辆研究形

成的辅助安全驾驶技术，可以通过传感器准确、可靠地感知车辆自身及周边环境

信息，及时向驾驶员提供环境感知结果，从而有效地协助提高行车安全，同时也

能降低驾驶员对车辆驾驶管理的复杂度，提高单个车辆的运行效率，可以缓解我

国城市道路拥堵、交通系统运行效率较低的现状。在汽车产业自主创新方面，通

过对无人驾驶车辆理论、技术研究，突破国外汽车行业专利壁垒，掌握具有核心

竞争力的关键技术，可以为我国汽车产业自主创新和产业发展提供强有力的支

撑。同时在国防科技方面，“快速、精确、高效”的地面智能化作战平台是未来陆

军的重要力量，无人驾驶车辆将能代替人在高危险环境下完成各种任务，在保存

有生力量、提高作战效能方面具有重要意义，也是无人作战系统的重要基础。

PWM技术主要应用在智能车舵机上，它通过变频调节电压幅值，来改变电

压的有效值，从而转换成对车的控制。对智能车的控制起到决定性作用，通过对

PWM技术的运用可更好的对车的控制。

1.2智能车与PWM技术的发展动态

人类的梦想是推动世界向前发展的不竭动力和源泉。美国国家研究委员会

(NRC:NationalResearchCouncil)曾预言：“20世纪的核心武器是坦克，21

世纪的核心武器是在人的监督下计算机控制的无人作战系统”。

美国在无人驾驶技术上应该是全球走得最远的国家。他们在2004年、

2005年就已经举办过智能车挑战赛。

2004年，美国国防部高级研究项目局主办首届机器车挑战大赛。“机器

车挑战大赛”（GrandChallenge）吸引了众多民间机构的兴趣，冠军奖金100

万美元，全程142英里（约合227公里），路程崎岖，看哪一辆无人驾驶的

汽车能够最快地跑完全程，关门时间是10个小时。那次大赛共有105支车

队报名，15支车队参赛，但没有一辆车跑完7英里，也就是整个赛程的5%。

2005年9月，第2次比赛继续进行，冠军奖金也提高到了200万美元。

斯坦福大学的“斯坦利”获得了第1名，所用时间是6小时53分58秒，时速

达到19.1英里。参加挑战赛的车队，有几个共同点，一是赞助商中都有英

特尔的影子，他们的处理器来应对各种传感器上的数据；二是都用体量较

大的SUV车型进行改装，只有大车才能在车顶、车轮上大动手脚，后备箱

里才放得下大个儿的电脑；三是车队里的人都不把这些车当做汽车，而是

叫机器人

2006年5月15日，德国举办了欧洲陆地机器人竞赛，这个比赛是由德

国军方组织的。与美国的“挑战赛”不同，欧洲赛事更强调自主性。德国的比

赛只有8公里赛程，但参赛车辆必须通过影像处理来寻找道路，周围景物

会被处理成3D影像，由光学定向与测距系统对所收集的信息进行导航决

策，分析哪里是行人哪里是树木。据介绍，其中一辆参赛车途锐在通过关

键的十字路口时还是得靠手动驾驶，它自主行驶了90%的赛程

智能车辆在其他领域的应用也有极大的价值，并取得了一定的成果，如前向

避撞系统（ForwardCollisionWarning）、盲点监视器（BlindSpot

Monitors）、自适应巡航控制(AdaptiveCruiseControl)、道路偏离警告

(LaneDepartureWarning)、夜视(NightVision)和辅助操控(Assisted

Steering)等。

PWM控制的基本原理很早就已经提出，但是受电力电子器件发展水平的

制约，在上世纪80年代以前一直未能实现。直到进入上世纪80年代，随着