华南赛区光电组湖北第二师范学院飞凡五队.pdf

第九届 “飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告 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：湖北第二师范学院 队伍名称：飞凡5 队 参赛队员： 谢伯勇 钟 菲 黄文威 带队教师： 王怀兴 肖鹏程 第九届 “飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告 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竞赛关保留、 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： 年 月 日 第九届 “飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告 摘 要：本文详细介绍了为第九屇 “飞思卡尔杯”智能汽车大赛而准备的智能 车系统方案。该方案以Freescale公司的MK60DN512VLQ10单片机作为核心控制 器，采用线性CCD采集赛道数据信息，对采集到的数据进行处理、计算分析后 得到行驶路径。采用PID算法对赛车的舵机进行开环控制、对直流电机进行闭环 控制，并根据赛道的弯曲程度采用不同的控制策略。在机械结构方面，通过对 赛车前轮定位参数的优化，和对舵机输出力臂的改造，进一步提高了赛车的性 能。在赛车的调试方面，通过采用蓝牙数据传输模块、LED状态指示灯、OLED 液晶屏等进行状态信息显示，大大方便了算法调试与改进并加快了调试进度。 经实际测试，整个赛车系统能在规定的跑道上高速稳定地行驶。 关键词：CCD、图像采集及识别、PID - 3 - 第九届 “飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告 目录 第一章 引 言- 6 - 第二章 系统设计框架及机械结构介绍- 6 - 2.1 总体框架分析- 6 - 2.2 车模外观及布局- 6 - 2.3 CCD 的安装- 8 - 2.4 舵机的安装- 9 - 2.5 编码器安装- 9 - 2.6 起跑线检测传感器安装- 10 - 2.7 智能汽车前轮定位的调整- 11 - 2.7.1 主销后倾角- 11 - 2.7.2 主销内倾角- 12 - 2.7.3 前轮约束- 12 - 第三章 智能车系统硬件电路设计- 15 - 3.1 硬件设计方案- 15 - 3.2 电源模块设计- 16 - 3.3 测速模块电路设计- 17 - 3.4 加速度模块电路设计- 18 - 3.5 电机驱动模块电路设计- 18 - 第四章 软件系统设计- 19 - 4.1 程序流程图- 19 - 4.2 赛道提取及处理- 20 - 4.2.1 线性CCD 的中线提取- 20 - 4.2.2 双线性CCD 的巡线算法- 21 - 4.3 PID 控制算法介绍- 22 - 4.3.1 位置式PID- 24