全国大学生智能汽车竞赛技术报告——智能车系统设计与优化
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"这份文档是华南理工大学‘华工冰魄队’参加第十二届‘恩智浦’杯全国大学生智能汽车竞赛的技术报告。报告详细介绍了智能车的机械结构调整与优化,电路设计,软件控制模块以及总结。" 智能车机械结构调整与优化主要关注以下几个方面: 1. 智能车整体:设计考虑了车辆的整体稳定性、轻量化和空气动力学特性,以提高行驶速度和操控性。 2. 前轮定位:调整前轮定位参数(如 caster angle, toe-in/toe-out)以确保车辆在高速行驶时的直线稳定性以及转弯时的可控性。 3. 舵机安装:舵机的安装位置和角度调整直接影响转向精度和响应速度,需根据实际测试结果进行微调。 4. 传感器安装:包括电感传感器、编码器和超声波传感器等,它们的安装位置和方向直接影响到信号的准确性和实时性,需保证不被其他部件阻挡。 5. 编码器的安装:用于检测电机转速和方向,其安装位置和固定方式关系到数据的可靠性。 电路设计部分涉及以下关键模块: 1. 主板硬件设计方案:包括电源管理、电机驱动、数模转换和单片机设计。电源管理模块保证稳定供电,电机驱动模块负责控制电机运转,数模转换模块处理不同信号类型,单片机负责整体控制。 2. 传感器模块:电感传感器用于识别赛道,磁传感器处理信号,两者结合提供赛道信息。电路设计要确保传感器信号的准确传输和处理。 软件控制模块涵盖: 1. 控制系统整体:结构上分为底层模块和高级模块,底层模块处理传感器数据,高级模块执行控制策略。 2. 赛道偏移量计算与处理:通过电感值采集和赛道识别,确定车辆在赛道上的位置。 3. 电机与舵机控制:采用模糊控制算法和位置式PID控制,兼顾快速响应和稳定控制。 4. 双车控制:实现双车协同,包括距离获取、距离控制,以及环形和十字超车策略。 总结部分可能概述了团队在设计、调试和优化过程中遇到的挑战、解决方案以及未来改进的方向。 整体来看,这份报告全面展示了智能车从硬件构建到软件控制的全过程,体现了团队在机械工程、电子工程和控制理论方面的综合应用能力。
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