精編整理版第八屆“飛思卡爾”杯全國(guó)大學(xué)生智能汽車(chē)競(jìng)賽技術(shù)報(bào)告

本文介紹了杭州電子科技大學(xué)杭電光電一隊(duì)隊(duì)員們?cè)跍?zhǔn)備第八屆飛思卡爾智能車(chē)大賽中的工作成果。智能車(chē)硬件平臺(tái)采用基于 Cortex-M4 核的 MK60DN512ZVLL10 的單片機(jī)作為CPU，軟件平臺(tái)為 CW_v10.1 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，車(chē)模采用大賽組委會(huì)統(tǒng)一提供的 D 型仿真車(chē)模。文中主要介紹了智能小車(chē)控制系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、軟硬件結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程、整機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、車(chē)模機(jī)械結(jié)構(gòu)調(diào)整、傳感器電路設(shè)計(jì)及信號(hào)處理、控制算法和策略的優(yōu)化等多個(gè)方面。車(chē)模以 MK60DN512ZVLL10 單片機(jī)為控制核心，以加速度計(jì)和陀螺儀檢測(cè)車(chē)模姿態(tài)的信息，以安裝在車(chē)模頭部的型號(hào)為 TSL1401 的線性 CCD 作為循跡傳感器，采集賽道信息，以光電編碼器作為測(cè)速傳感器采集車(chē)速信息。車(chē)模系統(tǒng)的簡(jiǎn)單工作原理是 MK60DN512ZVLL10 單片機(jī)采集加速度計(jì)和陀螺儀的模擬信號(hào)，通過(guò)卡爾曼濾波的信息融合測(cè)算出車(chē)模的傾角度數(shù)以及變化速率，結(jié)合電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度實(shí)現(xiàn)車(chē)模的垂直站立（一級(jí)倒立擺）；線性 CCD 可以采集賽道一行的 128 個(gè)點(diǎn)，根據(jù)前后采集信號(hào)的偏差結(jié)合車(chē)模雙電機(jī)的電子差速控制車(chē)模轉(zhuǎn)向；單片機(jī)再綜合賽道信息并結(jié)合旋轉(zhuǎn)光電編碼器的速度反饋信號(hào)（負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)），利用電機(jī)控制算法控制速度的變化及電機(jī)的差速。結(jié)合自主開(kāi)發(fā)的基于 C#的上位機(jī)軟件對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控調(diào)試，逐步確立小車(chē)適應(yīng)賽道的參數(shù)。