电磁组常州大学-coldrain技术报告

《电磁组常州大学-coldrain技术报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第八届全国大学生智能汽车技术报告第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告摘要本文以第八届全国大学生智能车竞赛为背景，介绍了电磁智能赛车控制系统的软硬件结构和开发流程。本智能车系统以以Freescale半导体公司16位单片机MC9S12XS128为核心为核心控制器.通过用电感检测赛道导线激发的电磁波来引导小车行驶，用编码器来检测小车的速度。我们使用三极管进行电磁信号放大，通过AD采样获得当前传感器在赛道上的位置信息。速度控制上，我们使用PID算法进行控制。为了提高智能赛车的行驶速度和可靠性，对比了不同方案的优缺点，并结合Matlab以及labVI

2、EW制作的上位机平台进行了大量测试，最终确定了现有的系统结构和各项控制参数。实验结果表明，该系统设计方案确实可行。关键字：MC9S12XS128，电磁，PID控制，Matlab，labVIEW。27第八届全国大学生智能汽车技术报告目录第一章引言1第二章智能车总体设计方案32.1章节概述32.2系统总体方案设计3第三章机械结构调整与优化43.1车模的总体组装及中心的调整53.1.1车模的总体组装53.1.2智能车重心的调整及车重的减轻53.1.3智能车舵机的安装53.2前轮定位的调整63.2.1主销后倾角63.2.2主销内倾63.2.3前轮前束角63.3差

3、速机构的调整8第四章硬件电路设计94.1赛道检测模块94.1.1电磁传感器的选择927第八届全国大学生智能汽车技术报告4.1.2放大电路的选择94.2舵机模块104.3速度检测模块114.4电机控制模块114.5单片机模块124.6液晶模块134.7电源管理模块144.7.15V电压供电模块154.8干簧管模块15第五章控制软件设计175.1软件整体设计175.2PID控制介绍175.3赛道信息处理185.3.1传感器偏差获取185.3.2舵机控制185.3.3弯道转角分析195.4速度决策195.4.1速度决策分析195.4.2速度跟随205.5其他控

4、制21第六章开发工具、制作、安装、调试过程226.1开发调试工具226.2液晶屏按键调试246.3无线调试模块24第七章模型车主要参数26第八章结论27参考文献I附录A车模系统比赛源程序II27第八届全国大学生智能汽车技术报告27第八届全国大学生智能汽车技术报告第一章引言全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是以“立足培养、重在参与、鼓励探索、追求卓越”为宗旨，鼓励创新的一项科技竞赛活动。全国大学生智能车竞赛已经成功举办了七届，比赛规模不断扩大、比赛成绩不断提高。通过比赛，促进了高等学校素质教育，培养了大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，

5、激发了大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能,倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神，为优秀人才的脱颖而出创造了条件。竞赛要求在规定的汽车模型平台上，采用飞思卡尔半导体公司的8位、16位、32位微控制器作为核心控制单元，自主构思控制方案进行系统设计，包括传感器信号采集处理、电机驱动、转向舵机控制以及控制算法软件开发等位微控制器作为核心控制模块，制作完成一个能够自主识别道路的模型汽车。参赛队员的目标是模型汽车需要按照规则以最短时间完成单圈赛道。本智能车系统是以飞思卡尔公司生产的16位微控制器MC9S12XS128作为核心控制单元，通过传感器采集

6、与处理、转向舵机控制、光电编码器速度采集、电机转速控制等，最终实现一套能够自主寻迹的智能小车软硬件控制系统。本技术报告共七章，包括小车系统的总体设计、硬、软件系统组成各部分的分析、系统控制策略的阐述等。其中，第一章为引言，主要介绍了智能汽车研究背景、智能车竞赛的现状与发展以及技术报告的整体框架安排；第二章为智能车总体方案设计，主要包括小车系统模板设计的基本要求和框架结构；第三章为智能车机械结构调整及优化，主要包括智能车各部分机械结构调整的概况；第四章为智能车硬件系统的设计，详细地介绍了小车硬件系统的组成部分，包括：信号电感、舵机、电机、测速编码器以及MC

7、9S12XS128微控制器；第五章为智能车软件控制策略介绍，包括起跑线、十字弯等道路识别以及赛道类型判断和舵机、电机控制算法；第六章介绍了在智能车开发、制作、安装、调试工具；第七章为智能车主要技术参数说明。27第八届全国大学生智能汽车技术报告第二章智能车总体设计方案2.1章节概述本章主要介绍了本组电磁车的总体设计方案和设计思路，在以后的章节里，将对整个系统从机械结构、硬件电路、控制算法三个方面进行更为细致的分析介绍。2.2系统总体方案设计图2.1整体结构框图一个完整的智能小车是一个完整的系统，主要包括八个模块。下面将介绍这八个模块，分别是传感器模块，控制

8、器模块，电源模块，测速模块，舵机控制模块，电机驱动模块，起跑线检测模块和液晶显示