双车追逐组-武汉理工

第一章引 第二章智能车机械结构调整与优 智能车车体结构参 智能车前轮定位参数的调 智能车转向机构的调 智能车后轮齿轮机构调 智能车重心位置的调 其他机械结构的调 第三章电路硬件设 主控板硬件设 电机驱动硬件设 第四章算法控 数字信号循迹处 赛道元素处 超车方案处 电机控制方 舵机控 超声波测 第五章开发工具说 上位 第六章模型车主要技术参 第七章总 附录程序源代 第一事工程技术开发和科学研究探索的和潜能，倡导理论联系实际、求真务实2006开始，由教育部高等教育司委托高等学校自动化类教学指导举办的旨在加强学生实践、创新能力和培养团队精神的一项创意性科技竞赛。经大学生智能汽车竞赛扩大会议决定，第十一届全国大学生“杯”智能汽车竞赛将于2016年暑期在举行。双车追逐组21m线赛道的距离不小于50cm。图1.2超车选手制作两辆车模完成赛道运行一周。车辆运行时间t1是从第一辆车模时间间隔为t2。在比赛过程中，车模成功完成次数为n。最终比赛时间有如下t=t15*t2- （秒绩最终为t1+60秒。车模在比赛时，需要安装一个计时磁标，车模制作时需要考虑安装位不超过40cm。第二章智能车机械结构调整与优较认为C型车模最适合进行双车追逐图 C型车表 C型车模的基本参轮前束等。智能车竞模的四项参数都可以调整。主销后2°。可以通过增减黄色垫片的数量来改变车模的主销后倾角。由于竞赛组委02.2前轮外前轮外倾角是指通过车轮中心的汽车横向平面与车轮平面的交线与地面垂线倾角调整为0°。2.3前轮前变前轮前束的大小。在调整过程中，发现较小的前束约束2mm可以减小转2.4参数及结构。最终，设计了一套舵机连片(转向拉杆)，综合考虑了速度与力图 智能车后轮齿轮机构调 38-18130电机驱动，电机与后轴之间的传动比为15：所以在电机安装过程中尽量使得传动齿轮轴保持平行，传动部分轻松、流畅，分重要，尝试过不同程度的松紧配合，直至找出最优方案。智能车重心位置的调性因数K来分析。𝐾

𝐿2

其 m为车体总质LKab了。a越大即质心越靠车速的增加而减小）b越大即质心越靠前，K0，此时智能车有不足转向特性(转弯半径随着车速的增加而增大)。重心的具置要根据智能车的实成的驱动力损失。调整后队车辆定位参数如图2.6所示图 第三章电路硬件本队硬件方面：单片机采用MK60DN512ZVQL10，电源部分分别采用LM1084、LM1117-3.3、LM1117-5.0、TPS7333提供6V、3.3V、5VKinetiesARMCortexTM-M4具有超强可扩展性的低功耗、混合信号微E2PROMCortex-M处理器系列的板

图3.1本队用到的山外的板。封装原理图电源模拨码开通信方头 图3.6头原理超声波模3.7电机，舵机以及编接口电路图如下图图3.8图3.9编接口原理主要采用BTN7971驱动电机，通过编反馈速度值。电机驱动板实际图3.10BTNBTN7971驱动电路原理图，电机驱图3.13MOS升压电路原理第四控很好的经典PID控制算法和二维模糊算法，配合使用理论计算和实际参数补偿、信号处理、速度调节和伺服电机控制。系统流程图如图4-1所示图4.1系统流程数字信号本队采用山外鹰眼OV7725的黑白头，根据实际运算速度，考虑到单片机内存有限以及实际的需求分辨率，选取图像分辨率为160*60。由于算法优率为150帧。由于鹰眼OV7725为硬件二值化，因此不需要二值化，给运算减少了一定负担，也使得到的二值化图像更加可靠。图4.2为头4.3图 图4.3中间的50行。其巡线方式为赛道元素处离超车区那一侧边界计算中线。图4.4为超车区图像。超车方案处电机控制方本次参赛智能增量式PID是指数字控制器的输出只是控制量的增量Δu(k)。件的方法实现；也可以采用来实现，如利用算式u(k)=u(k-1)+Δu(k)程序在合理的选择并调试PI调小，稳态误差小。一般能让小车在0.3秒内达到目标速度，且稳态误差在5%以合小车转向的调控，是一个比起PID更加成控制策略。模糊控制器是模糊控制系统的，是模糊控制系统控制品质的主要保证，偏差B大大较大较大较大小小M较大较大较大较小较小小小S较小较小较小小小小小{{{0,0,{0,0,{0,0,{0,0,{0,0,{0,0,{块进距。收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的速度为340m/s，根据差计算出发射点到物的实际距离。对着物的情况下距离才比较精准。小车在运行过程中，要经过各种弯道，因此收发一体的超声波显然不符合的需求。后来发现了鸳鸯测距模块，它180U两辆车还是可能出现无法接收到距离的情况，因此最终选择了鸳鸯测距模块if(temp!=0&&temp<5500&&temp>{YYDis_count=YYDis1=(YYDis1*5+}5.1.开发平台—IAREmbeddedWorkbench（简称IAR）的C/C++交叉编译器和调试器是今天世界最完整的和最容易使用专业应用开发工具。IAR对不同的微处理器提供一样直观用户界面。IAR今天已经支持35种以上的8位/16位32位ARM的微处理器结构。IAR包括：C/C++优化编译器，汇编器，连接，库管理员，编辑器，项目管理器和C-SPY调试器中。使用IAR的编译器最优化最紧凑的代码，IAR用户界硬件开发平台--Altium电路设计自动化EDA（ElectronicDesignAutomation）指的就是将电路设计中的设计使用快捷、高效的CAD设计来进行辅助电路原理图、印制电路板图AltiumDesigner除了全面继承包括Pro99SE、Pro 设计能将系统设计中的FPGA与PCB设计及设计集成在一起。由于AltiumDesigner在继承先前Pro功能的基础上，综合了FPGA设计和嵌入式系统设计功能，AltiumDesigner对计算机的系统需求比先前的版本要高一FreeCars上位机一款针对飞思卡尔智能车比赛的设计的上位机，包括8个通道可以发数据给小车供调试参数使用。同时，该提供串口调试助手、电感矩阵模拟第六 模型车主要技术参头鸳鸯模块1编迷你编7.2V6.1第七章验之后，有信心在比赛中取得优异成绩。也许的知识还不够丰生，成为最珍贵的回忆参考文 .实时操作系统[LC／OS-Ⅱ(第2版)[M].． .单片机应用的开发方法[M]．． .电的单