飞思卡尔智能汽车竞赛：直立行走参考设计详解

本文档是关于第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛电磁组的直立行车参考设计方案，版本2.0。该方案详尽地介绍了如何实现车模的直立行走，旨在使参赛者理解并轻松制作出能够完成直立行走任务的模型。文章分为七个部分： 1. **前言**：简述比赛背景和直立行走任务的重要性和挑战性。 2. **原理篇**： - **直立行走任务分解**：将任务划分为平衡控制、速度控制和方向控制三个子任务。 - **车模直立控制**：解释了如何通过分解的任务来控制车模的直立状态。 - **角度和角速度测量**：介绍了用于检测车模倾斜角度和角速度的传感器。 - **速度控制**：探讨了如何根据车模速度的变化调整控制策略。 - **方向控制**：讨论了通过电机和传感器实现车模的转向控制。 - **控制算法总图**：展示了整个控制系统的架构图，显示各部分之间的交互。 3. **电路设计篇**： - **整体电路框图**：展示了电路设计的全局结构。 - **DSC介绍与单片机最小系统**：阐述了主控单元的选择和配置。 - **传感器电路**：分别介绍了倾角传感器、电机驱动电路、速度传感器和电磁线检测电路的设计。 - **角度计算电路**：解释了如何利用测量数据进行角度计算。 - **车模控制电路全图**：给出了完整的电路设计细节。 4. **机械设计篇**： - **车模简化改装**：说明了对车模基础结构的简化和优化。 - **传感器安装**：指导了传感器的安装位置和方式。 - **注意事项**：列举了制作和调试过程中需要注意的关键点。 5. **软件开发篇**： - **软件功能与框架**：定义了软件的结构和功能模块。 - **硬件资源配置**：明确了硬件与软件的对应关系。 - **算法实现**：详细介绍了关键控制算法的实现方法。 6. **车模调试篇**： - **调试参数**：列出了一系列调试时要考虑的关键参数。 - **调试条件**：规定了理想和实际环境下的调试要求。 - **调试步骤**：包括静态参数调试和现场动态调试，并讨论了方案的改进和提升。 7. **结束语**：总结全文内容，强调直立行走方案的实际应用价值和对未来参赛者的启发。 附录提供了多个图表，如系统工作模式示意图、控制流程图、受力分析图、传感器原理图等，帮助读者深入理解每个环节的设计原理和操作细节。这份参考方案不仅实用，还注重实践教学，适合智能汽车爱好者和参赛者参考学习。