北航神箭一隊(duì)技術(shù)報(bào)告

《北航神箭一隊(duì)技術(shù)報(bào)告》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。

1、第三屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告第二屆“飛思卡爾”杯全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告學(xué)校：北京航空航天大學(xué)隊(duì)伍名稱：北航神箭一隊(duì)參賽隊(duì)員：陳妮亞范成家鄭敏帶隊(duì)教師：陳博、何勇靈第三屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告關(guān)于技術(shù)報(bào)告和研究論文使用授權(quán)的說明本人完全了解第二屆“飛思卡爾”杯全國(guó)大學(xué)生智能車邀請(qǐng)賽關(guān)于保留、使用技術(shù)報(bào)告和研究論文的規(guī)定，即：參賽作品著作權(quán)歸參賽者本人，比賽組委會(huì)和飛思卡爾半導(dǎo)體公司可以在相關(guān)主頁(yè)上收錄并公開參賽作品的設(shè)計(jì)方案、技術(shù)報(bào)告以及參賽模型車的視頻、圖像資料，并將

2、相關(guān)內(nèi)容編纂收錄在組委會(huì)出版論文集中。參賽隊(duì)員簽名：帶隊(duì)教師簽名：日期：第三屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告目錄第一章引言41.1智能車制作情況概述41.2技術(shù)報(bào)告內(nèi)容框架安排4第二章智能車機(jī)械改造設(shè)計(jì)52.1光電支架和安裝…………………………………………………………………………52.2測(cè)速發(fā)電機(jī)安裝…………………………………………………………………………….52.3舵機(jī)的安裝………………………………………………………………………………….62.4車模參數(shù)調(diào)節(jié)………………………………………………

3、……………………………….6第三章智能車控制電路設(shè)計(jì)73.1激光掃描器檢測(cè)基本原理…………………………………………………………………73.2硬件電路…………………………………………………………………………………….83.2.1電路設(shè)計(jì)目的……………………………………………………………………………83.2.2賽道引導(dǎo)線的基本檢測(cè)原理……………………………………………………………93.2.3激光驅(qū)動(dòng)電路…………………………………………………………………………..103.2.4信號(hào)檢測(cè)電路…………………

4、………………………………………………………..10第四章智能車控制軟件設(shè)計(jì)124.1位置信息獲取…………………………………………………………………………….124.2控制算法設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………….144.2.1智能車系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)思想…………………………………………………………..144.2.2軟件構(gòu)成………………………………………………………………………………14第五章智能車設(shè)計(jì)總結(jié)15第三屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告第一章引言1.1智能車制作情況概

5、述全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽是一個(gè)涉及控制、模式識(shí)別、傳感技術(shù)、電子、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械等多個(gè)學(xué)科的科技創(chuàng)意性比賽。經(jīng)過幾個(gè)月的努力，我們使用競(jìng)賽秘書處統(tǒng)一指定的競(jìng)賽車模套件，采用飛思卡爾半導(dǎo)體公司的16位微控制器MC9S12DG128B單片機(jī)作為核心控制單元，自主構(gòu)思控制方案進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，完成了智能車的制作和調(diào)試。飛思卡爾智能車比賽的賽道，由白色泡沫材料及其中心的黑色引導(dǎo)線組成，對(duì)賽道信息捕獲的效果好壞，直接決定著智能車的速度及控制性能。通常采用的路徑檢測(cè)方式，不外乎CCD與光電兩種。CCD方案具有

6、先天的優(yōu)勢(shì)，不僅能得到前方賽道的豐富信息，而且可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的前瞻，對(duì)車模重量及穩(wěn)定性的影響也很??；而光電方案受傳感器數(shù)量、車模重量及穩(wěn)定性所限，獲得的賽道信息十分有限，前瞻距離也不足，使得使用光電管方案的隊(duì)伍成績(jī)普遍不如使用CCD方案的隊(duì)伍。為得到大前瞻、連續(xù)性好的信息，我們?cè)谫愜囍惺褂昧思す鈷呙杵鳎每焖贁[動(dòng)（或旋轉(zhuǎn)）的鏡面，反射能量高度集中的激光束，使激光束的出射角度隨著反射鏡的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生連續(xù)的變化，從而投射出一條掃描線。雖然只有一個(gè)光電檢測(cè)器和一個(gè)光源，但由于反射鏡的高掃描頻率，使得掃描器

7、幾乎可以同時(shí)得到一行的圖像信息。而控制算法中，速度控制采取分區(qū)間不同速度控制，舵機(jī)采取簡(jiǎn)單的PD控制1.2技術(shù)報(bào)告內(nèi)容安排說明此技術(shù)文檔的正文部分主要包括三個(gè)部分：機(jī)械改造設(shè)計(jì)（第二章），控制電路設(shè)計(jì)（第三章）和控制軟件設(shè)計(jì)（第四章）。機(jī)械改造設(shè)計(jì)部分主要敘述我們?cè)诖筚愒试S范圍內(nèi)對(duì)智能車機(jī)械部分的改造；控制電路設(shè)計(jì)部分主要敘述各個(gè)模塊的電路設(shè)計(jì)方案以及相關(guān)電路，其中包括了智能車的主要技術(shù)參數(shù)說明；控制軟件設(shè)計(jì)部分主要敘述光電傳感器的信號(hào)采集處理，以及智能車自主尋線的控制算法，其中包括了開發(fā)工具的介

8、紹和調(diào)試過程。第三屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告第二章智能車機(jī)械改造設(shè)計(jì)根據(jù)比賽規(guī)則，我們對(duì)模型車進(jìn)行了機(jī)械設(shè)計(jì)和改造，主要包括CCD支架和測(cè)速電機(jī)支架的設(shè)計(jì)、舵機(jī)的安裝，以及車模底盤參數(shù)的調(diào)節(jié)。圖2.1賽車整體圖2.1光電支架和安裝光電支架的作用是合理的安裝和固定好激光傳感器的位置，為了保證獲得穩(wěn)定的賽道信息，支架必須有足夠的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)要求質(zhì)量較輕。安裝的高度和角度在調(diào)試過程中可以根據(jù)需要方便地做出調(diào)整。本文中光電支架及其安裝如圖2.1。支架的兩個(gè)長(zhǎng)桿采用碳素纖維材料，