TI杯大学生竞赛:小车跟随系统挑战与性能优化
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更新于2024-08-03
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小车跟随行驶系统是2022年TI杯XX省大学生电子设计竞赛中的C题,该任务要求参赛者设计一套具备循迹功能的双车系统,由领头小车和跟随小车组成。系统的核心技术包括路径追踪、速度控制和车辆间协同。以下是关键知识点的详细解析:
1. 硬件平台:参赛者需使用TI公司的MCU作为核心控制器,这可能意味着需要掌握MCU的编程接口和控制算法,比如使用Cortex-M系列或TI的特定开发工具。
2. 循迹功能:小车需要具备在指定路径上行驶的能力,这涉及到视觉传感器(如红外、激光或摄像头)的使用,用于识别路径并进行实时定位。参赛者需要编写算法处理传感器数据,实现路径跟踪和避障。
3. 速度控制:系统要求小车速度范围在0.3到1米/秒,这就需要精确的电机驱动和PID控制算法来确保速度稳定,并满足误差不超过10%的要求。
4. 路径选择与指示:系统支持两种路径行驶——内圈ABFDE和外圈ABCDE,以及在E点附近的“等停”指示,小车需能够根据指示调整行驶策略。
5. 车辆协同:在不同的行驶阶段,跟随小车需要精确地跟随领头小车,保持20厘米的间距,包括在超车和反超过程中。这需要高级的车辆控制算法和实时通信技术。
6. 碰撞检测与避免:在整个过程中,小车必须避免碰撞,这可能通过红外传感器或者超声波传感器来实现,同时结合运动预测算法,确保安全距离。
7. 声光提示:当完成行驶任务时,领头小车和跟随小车都需要发出声音提示,这涉及到音频信号处理和执行器控制。
8. 性能评估:系统在三个不同的场景下接受测试,分别对速度控制精度、车辆协同、路径适应性等进行评估,总分为70分。
本题不仅考验参赛者的硬件操控能力,还对软件算法、路径规划、实时数据处理和系统集成等多方面技能提出了较高要求,是一项综合性的电子设计挑战。
2024-01-14 上传
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