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模拟复杂工程问题示例模型智能车竞赛教学活动 （注意：此示例仅具体说明复杂工程问题的特征） 机械 电气 仪器 电子、计算机、控制 跨学科 光电管、电感、摄像 团队协作 车模调整 电机/舵机驱动、 信号处理、模式识别、智能控制、 头、陀螺仪、码盘等 转向设计 电路设计 软件工程、嵌入式系统、通讯 传感器，虚拟仪器 多学科综合 不同专业学生 不同一级学科 指导老师 控制参数 运动性能 路径规划 路径识别 实时调整 光电组 构思 设计 实施 运行 竞速赛 摄像头组 方案 系统设计 硬件 系统 次年7月全国 制订 制作 组装 每年11月 预赛 电磁组 理论研究 技术交流 报名 器件 软件 系统 次年8月全国 创意赛 命题创作 采购 仿真计算 设计 调试 决赛 撰写技术报 技术规范要求 告 参赛流程 图 2 多学科工程综合与创新实践教学平台 1、必须运用深入的工程原理经过分析才可能得到解决 目标任务——模型智能车以摄像头、红外二极管或者电磁感应传 感器为感应手段，通过CPU 计算驱动模型车在具有多种元素的道路环 境中行驶，以速度取胜，以少发生错误为前提。 道路识别——必须深入分析道路元素特征才能设计有针对性的 识别方案。 机械——只有清楚认识运动稳定性和加速特性才能挖掘车辆速 度潜力。 电路——学生在学习了基本模拟/数字电路基础上，在智能车中 遇到的都是更加实际的、非理想电路的问题，如：模拟放大电路如何 1 从环境噪声背景中提取有效信号；模数转换电路如何获得足够的信噪 比；控制电路如何抑制电机驱动电路的干扰；在数字图像处理中如何 对环境光的变化自适应。学生需要能够灵活应用相关基本知识原理， 也需要学会阅读英文原版芯片手册等大量资料，部分学生还开始尝试 阅读学术文献（比如技术方案赛中的图像处理）。 控制算法——必须清楚认识道路元素组合