文档介绍：第十届全国大学生“飞思卡尔”杯
智能汽车竞赛
技术报告
学校:山东科技大学
队伍名称:猫老大队
参赛队员:汪新浩
赵曜
胡晓涛
带队教师:高正中
关于技术报告和研究论文使用授权的说明
本人完全了解第十届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关于保留、使用技术报告和研究论文的规定,即:参赛作品参赛者本人,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、图像资将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员:汪新浩,赵曜,胡晓涛
带队教师签名:高正中
日期:
摘要
该系统主要由电源稳压模块、直流电机驱动模块、赛道信息识别模块、速度检测模块、倾角检测模块、oled显示模块和串口调试模块等组成。本设计采用飞思卡尔公司生产的32位Cortex-M4内核的微处理器MK60DN512ZVLQ10作为核心控制单元,并编写相应控制程序以完成直立控制、速度控制、方向控制三大任务。
本设计通过自平衡小车进行动力学建模,得到了小车平衡的条件。利用陀螺仪和加速度计获得车体的倾角和角速度。对小车倾角进行PD控制实现小车的基本直立。通过光电编码器测得到小车的速度,对速度进行PID控制。将转速控制信号与平衡控制信号叠加加载到后轮两电机上,实现小车的静止和直立行走。采用 D获得赛道图像信息,经过对图像的去噪处理,准确快速的提取出的赛道中心线,获得小车的方向偏差控制量。通过对方向控制量和转向角速度进行PD控制来调节左右两轮的差速实现小车的转向和自主寻迹。
关键词:自平衡;自主寻迹;黑线提取;赛道识别
Abstract
The system is posed of a power supply module, DC motor drive module, road information identification module, speed detection module, tilt angle detection module, OLED display module and debugging module etc. This design uses 32 bit Cortex-M4 kernel fly think of pany production of microprocessor MK60DN512ZVLQ10 as the core control unit, and the preparation of the corresponding control procedures plete the balance control, speed control, direction control three major tasks.
Through the design of dynamic modeling from the balance of the car, the car balance condition. The gyro and accelerometer for angle and angle velocity of PD control basic upright implement car of car  photo electric encoder to get the car's speed, PID control of speed. The speed control signal and control signal superimposed load balance to the rear wheels two motor, realize the car stationary and upright. To obtain the track image nformation with the camera, image de noising, extract the track center line quickly and accurately, obtain the direction deviation control car. The direction control and steering angular velocity PD control to adjust the left and right wheels differential implement car steering and autonomous tracing.
Keywords: self-alance; autonomous tracing;