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精编整理版第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告
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2014-07-15
人生赌徒
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本文介绍了杭州电子科技大学杭电光电一队队员们在准备第八届飞思卡尔智能车大赛中的工作成果。智能车硬件平台采用基于 Cortex-M4 核的 MK60DN512ZVLL10 的单片机作为CPU，软件平台为 CW_v10.1 集成开发环境，车模采用大赛组委会统一提供的 D 型仿真车模。文中主要介绍了智能小车控制系统的机械结构、软硬件结构及设计开发过程、整机系统设计、车模机械结构调整、传感器电路设计及信号处理、控制算法和策略的优化等多个方面。车模以 MK60DN512ZVLL10 单片机为控制核心，以加速度计和陀螺仪检测车模姿态的信息，以安装在车模头部的型号为 TSL1401 的线性 CCD 作为循迹传感器，采集赛道信息，以光电编码器作为测速传感器采集车速信息。车模系统的简单工作原理是 MK60DN512ZVLL10 单片机采集加速度计和陀螺仪的模拟信号，通过卡尔曼滤波的信息融合测算出车模的倾角度数以及变化速率，结合电机的转动速度实现车模的垂直站立（一级倒立摆）；线性 CCD 可以采集赛道一行的 128 个点，根据前后采集信号的偏差结合车模双电机的电子差速控制车模转向；单片机再综合赛道信息并结合旋转光电编码器的速度反馈信号（负反馈网络），利用电机控制算法控制速度的变化及电机的差速。结合自主开发的基于 C#的上位机软件对小车运动进行监控调试，逐步确立小车适应赛道的参数。
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