文档介绍：第八届“飞思卡尔”杯全国大学生
智能汽车竞赛
技术报告
学校:国防科学技术大学
队伍名称:摄像铁军一师
参赛队员:张凯威
刘鹏
齐顺
带队教师:安向京李健
关于技术报告和研究论文使用授权的说明
本人完全了解第七届“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:
目录
目录 III
第一章引言 1
第二章整车设计 2
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第三章机械改造 4
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第四章电路设计 9
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第五章软件设计 13
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第六章系统开发及调试 15
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MFC上位机 16
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第七章结论 19
参考文献 I
附录:程序源代码 II
第一章引言
随着科学技术的不断发展进步,智能控制的应用越来越广泛,几乎渗透到所有领域。智能车技术依托于智能控制,前景广阔且发展迅速。目前,掌握着汽车工业关键技术的发达国家已经开发了许多智能车的实验平台和商品化的车辆辅助驾驶系统。有研究认为智能汽车作为一种全新的汽车概念和汽车产品, 在不久的将来会成为汽车生产和汽车市场的主流产品。
面向大学生的智能汽车竞赛最早始于韩国,在国内,全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛从2006年开始已经举办了七届,包括光电组、摄像头组和电磁组三个赛题组。
在智能车系统设计中,我们把小车重要模块分为三类:环境感知系统、自主决策系统、操作执行系统。这三个组成部分,相互联系、相互制约,共同完成控制任务。本技术报告对此几个方面进行了综合论证。
在此也对所参考的汽车控制、电子电路、机械构造以及往届技术报告等多方面文献资料的编纂者表示感谢。没有你们的辛勤付出,我们也不可能在这么短的时间内完成智能车系统的设计及制作,是你们让我们站在了巨人的肩膀上,非常感谢你们的辛勤劳动与付出。
第二章整车设计
全国大学生智能汽车竞赛关键就是以较快的速度完成比赛,由此我们把小车重要模块分为三类:环境感知系统、自主决策系统、操作执行系统。这三个组成部分,相互联系、相互制约,共同完成控制任务。
环境感知系统,我们的该部分主要包括感知路面信息的传感器和感知车体状态的传感器。我们选用CMOS 摄像头:获取赛道信息。编码器:得到车体当前速度。自主决策系统,通过对单片机的编程来实现决策控制。操作执行系统,也就是硬件系统,主要就是相应的驱动电路。三系统相互合作,使小车以较快的速度完成比赛。其系统结构如图所示:
系统结构图
智能车比赛作为竞速比赛,对智能车系统的高速性和稳定性要求都非常高,这也对智能车系统的整体组装提出非常高的要求。因此在布局上应尽量的对称、简洁。经过理论论证与实验测试,我们得到以下几点布局原则:
(1)车模底盘降低,放低主板,以降低重心。
(2)舵机采用卧式安装方式,利于控制。
(3)用轻便坚固的碳纤杆作为摄像头杆的材料。
(4)摄像头安于电池的前方,有利于重心分布和盲区与前瞻的匹配。
最终整车布局如下:
智能车系统布局图
第三章机械改造
今年摄像头组比赛车模为B型车模并且反向行驶。针对不同的车模、不同的规则,应该进行不同的调整。我们对该车模进行了详细的系统分析。B型车模原设计结构为正向行驶,因此在规则允许范围内对车模进行重新改造是很必要的。本章将主要介绍智能汽车车模的机械结构及调整方案。
此次竞赛的赛车车模选用由北京科宇通博科技有限公司提供的B型车模。。
车体机械结构的调整,主要是以整车布局原则为指导,综合考虑重心的控制、各功能模块及其相关电路的安装以及转向轮和动力轮的调节等多种因素进行调整。
通过重心的调整,可使模型车转弯时更加稳定、高速。其调整主要分为重心高度的调整以及重心在整车上局部分布的调整。