基于单片机的智能寻迹小车：视觉导航与PID控制设计

本篇毕业设计说明书详细阐述了一种基于单片机的智能寻迹小车的设计，该研究针对智能竞赛用车展开，着重于视觉导航中的道路识别和跟踪算法，以及系统的整体实现。作者王建，由曲立国讲师指导，隶属于电气与信息工程学院电子与信息工程08-2班。 在机械系统设计部分，作者遵循汽车技术理论，深入探讨了关键参数的优化，如主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角和前束的设置，确保车辆行驶稳定性和操控性能。同时，为了实现左右前轮的同步转向，对转向系统的校准方法进行了研究，确保了车辆行驶轨迹的准确性。 在控制系统硬件设计上，设计涵盖了电源管理、路径识别模块、测速模块以及驱动模块。电源模块确保系统的供电稳定，路径识别模块利用摄像头捕捉图像并进行处理，通过改进的二值化算法，结合左侧边缘检测和跟踪边缘检测法，提出了一种抗干扰强、精度高的图像处理方案。测速模块用于实时监测车辆速度，而驱动模块则负责将控制信号转化为实际的机械运动。 软件设计方面，作者研究了道路识别和跟踪算法，尤其是针对路径形状信息的参数自整定模糊PID控制算法，提出了适用于现代智能车的PID控制模型。这种算法能够有效应对环境变化，提供更精准的车辆导向和速度控制。此外，作者还完成了整个智能车的软硬件设计与制造，实现了从理论到实践的完整闭环。 关键词：智能竞赛汽车、摄像头、图像处理、路径识别、路径跟踪、PID控制，这些都构成了该毕业设计的核心技术内容。通过这个项目，不仅提升了学生的实践能力，也推动了智能汽车技术在实际应用中的发展。