智能车电磁组技术报告
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电磁组智能车原理智能车技术是近年来科技领域的热门话题之一,其中电磁组智能车更是备受关注。
本文将详细介绍电磁组智能车的原理,以及其在实践中的应用。
一、电磁组智能车的工作原理电磁组智能车是一种基于电磁感应技术的智能交通工具。
它主要依靠车身上的电磁感应器,通过感知周围电磁场的变化来判断出前方障碍物的位置和距离。
其工作原理如下:1. 电磁感应器电磁感应器通常由多个磁场传感器组成,布置在车身的前端。
这些传感器可以感知到周围环境中的电磁场变化,并将这些变化转化为电信号。
2. 信号处理电磁感应器采集到的电信号将通过信号处理模块进行处理。
该模块会对信号进行放大、滤波和分析,从而提取出有用的信息。
3. 障碍物检测通过信号处理后,可以获得前方障碍物的位置和距离信息。
智能车的控制系统会根据这些信息判断前方是否存在障碍物,从而做出相应的行驶决策。
4. 行驶决策根据障碍物的位置和距离信息,智能车的控制系统将做出行驶决策。
当前方没有障碍物时,智能车可以保持匀速直行;当有障碍物出现时,智能车会自动减速或变换方向以避让。
二、电磁组智能车的应用电磁组智能车在交通领域具有广泛的应用前景,以下是一些典型的应用场景:1. 智能巡航电磁组智能车可以通过感知前方障碍物的位置和距离,实现智能巡航功能。
它能够根据道路情况自动控制车速,避免与其他车辆发生碰撞。
2. 自动泊车电磁组智能车的电磁感应器还能够感知到停车位周围的电磁场变化。
通过对这些变化进行分析,智能车可以准确地判断出停车位的位置和大小,从而实现自动泊车功能。
3. 避障导航电磁组智能车在进行导航时,可以通过电磁感应器感知到道路上的障碍物。
根据障碍物的位置和距离信息,智能车可以选择合适的行驶路径,避免与障碍物发生碰撞。
4. 特殊环境下的应用电磁组智能车的电磁感应器对于特殊环境下的感知也具有一定的优势。
例如,在较为黑暗的地下停车场中,智能车可以借助电磁感应器的辅助实现车辆的准确定位和导航。
惠州学院第二届“速度与激情”智能小车竞速赛电磁组设计报告队名:走你队员:翁铢炜(队长),林贵玉,冯宇东时间:2013/03/(10—23)摘要:本设计是基于STC12C5A60S2单片机的智能小车的设计与实现,小车完成的主要功能是能够自主识别赛道中的通电导线实现快速稳定的寻线行驶。
小车系统以STC12C5A60S2 单片机为系统控制处理器;采用红外传感获取赛道的信息,来对小车的方向和速度进行控制。
此外,对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试,并最终完成软件和硬件的融合,实现小车的预期功能。
一、实验目的:通过设计进一步掌握51单片机的应用,熟悉C语言的编程环境。
进一步学习51单片机在系统中的控制功能,能够合理设计单片机的外围电路,并使之与单片机构成整个系统。
二、设计方案:该智能车采用电磁传感器对赛道进行道路检测,单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态,通过电机驱动芯片L298N 发出控制命令,控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制。
三、报告内容安排:本技术报告主要分为三个部分。
第一部分是对整个系统实现方法的一个概要说明,主要内容是对整个技术原理的概述;第二部分是对硬件电路设计的说明,主要介绍系统传感器的设计及其他硬件电路的设计原理等;第三部分是对系统软件设计部分的说明,主要内容是智能模型车设计中主要用到的控制理论、算法说明及代码设计介绍等。
硬件电路的设计1、最小系统:小车采用国产的增强型51单片机STC12C5A60S2作为控制芯片,图1是其最小系统电路。
主要包括:时钟电路、电源电路、复位电路。
其中各个部分的功能如下:1、时钟电路:给单片机提供一个外接的11.0592MHz的无源晶振。
2、电源电路:给单片机提供5V电源。
3、复位电路:在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。
图1 单片机最小系统原理图2、电源电路设计:模型车通过自身系统,采集赛道信息,获取自身速度信息,加以处理,由芯片给出指令控制其前进转向等动作,各部分都需要由电路支持,电源管理尤为重要。
第五届飞思卡尔杯全国大学生智能汽车竞赛技 术 报 告学校:华中科技大学队伍名称:华中科技大学五队参赛队员:方华启张江汉诸金良带队教师:何顶新罗惠关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第五届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定,即:参赛作品著作权归参赛者本人,比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料,并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名:带队教师签名:日期:目录第1章引言 (1)1.1 概述 (1)1.2 全文安排 (2)第2章电路设计 (3)2.1 电路系统框图 (3)2.2 电源部分 (4)2.3 电机驱动部分 (5)2.4 电磁传感器 (6)第3章机械设计 (8)3.1 车体结构和主要参数及其调整 (8)3.2 舵机的固定 (10)3.3 传感器的固定 (11)3.4 编码器的固定 (11)第4章软件设计 (12)4.1 程序整体框架 (12)4.2 前台系统 (13)4.3 后台系统 (13)4.4 软件详细设计 (14)第5章调试 (15)第6章全文总结 (16)6.1 智能车主要技术参数 (16)6.2 不足与改进 (16)6.3 致谢与总结 (17)I参考文献 (18)附录A 源代码 (18)II第1章引言第1章引言教育部为了加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养,在已举办全国大学生数学建模、电子设计、机械设计、结构设计等4大竞赛的基础上,委托教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会主办每年一度的全国大学生智能汽车竞赛(教高司函[2005]201号文)[1]。
为响应教育部的号召,本校积极组队参加第五届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛。
从2009 年12 月开始着手进行准备,历时近8 个月,经过设计理念的不断进步,制作精度的不断提高,经历 2 代智能车硬件平台及相关算法的改进,最终设计出一套完整的智能车开发、调试平台。
智能车电磁组技术报告-图文第八届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛技术报告目录摘要 ...................................................... ........................................................ 错误!未定义书签。
目录 ...................................................... ......................................................... ............................... II 第一章引言 ...................................................... ......................................................... (1)1.1 比赛背景介绍 ...................................................... ......................................................... .. 1 1.2 本文章节安排及文献综述 ...................................................... ....................................... 1 第二章方案选择 ...................................................... ......................................................... (1)2.1系统组成模型及控制算法 ...................................................... . (1)2.1.1 系统结构与模型 ...................................................... ........................................... 1 2.1.2模糊PID控制器设计 ...................................................... .................................... 2 2.2 测量模块方案选择 ...................................................... (3)2.2.1 路径检测模块 ...................................................... ............................................... 3 2.2.2 速度检测模块 ...................................................... ............................................... 3 2.2.3起跑线检测模块 ...................................................... ........................................... 3 2.3 控制模块方案选择 ...................................................... (4)2.3.1 路径控制模块 ...................................................... ............................................... 4 2.3.2 速度控制模块 ...................................................... ............................................... 7 2.4 执行模块方案选择 ...................................................... (7)2.4.1 路径执行模块 ...................................................... ............................................... 7 2.4.2 方向执行模块 ...................................................... ............................................... 7 2.4.3 速度执行模............................................... 7 2.5本章小结 ...................................................... ......................................................... ........... 8 第三章机械结构设计 ...................................................... ......................................................... . (9)3.1 智能车参数要求 ...................................................... . (9)3.2 车模组装与改造 ...................................................... . (9)3.2.1 车模组装 ...................................................... . (9)3.2.2 前轮定位的调整 ...................................................... ........................................... 9 3.2.3 差速的调 (10)3.2.4 舵机力臂的调整 ...................................................... ......................................... 10 3.3 电感线圈的安装 ...................................................... (11)3.4光电编码器的安装 ...................................................... .................................................. 12 3.5 电路板的固定与安装 ...................................................... ............................................. 12 3.6 车模技术参数 ...................................................... .........................................................13 第四章硬件系统设计与实现 ...................................................... .. (14)4.1 电源模块 ...................................................... (14)4.1.1 电源保护 ...................................................... .. (15)4.1.2 降压稳压电路设计一 ...................................................... (15)II4.1.3 降压稳压电路设计二 ...................................................... ................................. 16 4.1.4 电源模块小结 ...................................................... ............................................. 16 4.2 路径识别模块 ...................................................... .........................................................17 4.3 电机模块 ...................................................... ......................................................... ........ 18 4.4 舵机模块 .............................................................. 19 4.5 测速传感器模块 ...................................................... .. (19)第五章软件系统设计与实现 ...................................................... .. (20)5.1 系统初始化 ...................................................... ......................................................... .... 20 5.2路径识别算法分析及选定 ...................................................... ...................................... 20 5.3基于电感线圈排布理论分析 ...................................................... .................................. 21 5.4电感线圈传感器接收防干扰算法....................................................... .. (24)5.4.1结构化赛道导线之间干扰的消减: ..................................................... ................ 24 5.4.2电感线圈传感器之间的干扰的消................. 24 5.4.3车子上工作的PWM信号和电机工作时产生的磁场对电感线圈干扰的消减 .............. 24 5.5 舵机控制算法 ...................................................... .........................................................255.5.1车体与舵机转角方向测定....................................................... .......................... 25 5.5.2舵机转向角度分配 ...................................................... ...................................... 26 5.5.3舵机PID整定 ...................................................... .............................................. 26 5.6电机PID速度控制算法 ...................................................... (26)5.6.1测试开环与闭环控制响应曲线 ...................................................... ................... 27 5.6.2测试开环控制下PWM占空比与电机转速之间的关系 . (28)5.6.3 bang_bang 控......................................... 29 5.6.4 PID控制 ...................................................... (31)5.6.5 PID参数整定 ...................................................... .............................................. 32 5.6.6速度分配 ...................................................... (32)第六章开发与调试 ...................................................... ......................................................... (34)6.1 软件开发环境介绍 ...................................................... ................................................. 34 6.2 智能车整体调试 ...................................................... .. (35)6.2.1 舵机调试 ......................................................6.2.2 电机调试 ...................................................... .. (35)6.2.3 整体调试 ...................................................... .. (36)III第一章引言1.1 比赛背景介绍1.2 本文章节安排及文献综述本文系统的介绍了制作智能模型车的各项技术。
第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校:德州学院队伍名称:极速终结者参赛队员:卢瑞剑高祥朱振阳带队教师:姚俊红关于技术报告和研究论文授权的使用说明本人完全了解第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛关于保留、使用技术报告和研究论文的规定,即:参赛作品著作权归参赛者本人,比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料,并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名:卢瑞剑带队教师签名:姚俊红日期:2012.8.14摘要本文为第七届飞思卡尔智能车电磁组直立车模的设计说明。
本智能车采用大赛组委会统一提供的C型车模,以Freescale 16位单片机MC9S12XS128 作为系统控制处理器,以CodeWarrior IDE 5.0为开发平台。
整个智能车系统的设计与实现包括车模的机械结构调整、传感器电路的设计及位置安装、控制算法和策略优化、系统调试等多个方面。
通过对比不同方案的优缺点,并结仿真平台进行了大量底层和上层测试,最终确定了现有的系统结构和各项控制参数。
系统硬件上包括核心控制模块,电源模块,传感器模块,电机驱动模块,软件设计方案为在深入分析研究大赛组委会给出的直立参考方案后,在一定程度上大胆创新,形成自己独特的方案,从而提高了车模的行驶速度和稳定性。
在智能车调试过程中,使用上位机利用无线通信技术对智能车的状态进行实时监视,有效提高了调试的效率。
实验结果表明,我们的智能车系统设计方案稳定可行,机械结构与控制算法经过长时间的调试均达到优化的状态,本文将详细叙述本智能车控制系统的各个模块的设计原理,设计目标,设计方法与过程,以及其所发挥的作用。
关键字:MC9S12XS128,上位机,无线通信目录摘要 (III)第一章引言 (1)1.1 研究背景................................... 错误!未定义书签。
第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校:北京科技大学队伍名称:北京科技大学电磁队参赛队员:带队教师:关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定,即:参赛作品著作权归参赛者本人,比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料,并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名:带队教师签名:日期:引言这份技术报告中,我们小组通过对小车设计制作整体思路、电路、算法、调试、车辆参数的介绍,详尽地阐述了我们的思想和创意,具体表现在电路的创新设计,以及算法方面的独特想法,而对单片机具体参数的调试也让我们付出了艰辛的劳动。
这份报告凝聚着我们的心血和智慧,是我们共同努力后的成果。
在准备比赛的过程中,我们小组成员涉猎控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等多个学科,这次磨练对我们的知识融合和实践动手能力的培养有极大的推动作用,在此要感谢清华大学,感谢他们将这项很有意义的科技竞赛引入中国;也感谢北京科技大学相关学院对此次比赛的关注,我们的成果离不开学校的大力支持及指导老师悉心的教导;还要感谢的是和我们一起协作的队员们,协助,互促,共勉使我们能够走到今天。
目录引言 ................................................................................................................... - 1 -目录 ................................................................................................................... - 2 -第一章、方案设计 ........................................................................................... - 5 -第二章、原理篇 ............................................................................................... - 6 -2.1直立行走任务分解 ........................................................................... - 6 -2.2 车模直立控制 ................................................................................... - 7 -2.3 车模速度控制 ................................................................................. - 11 -2.4 车模方向控制 ................................................................................. - 13 -2.5 车模倾角测量 ................................................................................. - 14 -2.6 车模直立行走控制算法总图 ......................................................... - 19 -第三章、电路设计篇 ..................................................................................... - 22 -3.1 整体电路框图 ................................................................................. - 22 -3.2 K60介绍与单片机最小系统 ......................................................... - 23 -3.3 电源管理 ......................................................................................... - 25 -3.4 倾角传感器电路 ............................................................................. - 26 -3.5 电机驱动电路 ................................................................................. - 27 -3.6 速度传感器 ..................................................................................... - 28 -3.7 电磁线检测电路 ............................................................................. - 28 -3.7.1电感传感器的原理 .............................................................. - 28 -3.7.2磁传感器信号处理电路 ...................................................... - 29 -3.7.3磁传感器的布局原理及改进 .............................................. - 32 -目录第四章、机械设计篇 ..................................................................................... - 34 -4.1 车模简化改装 ................................................................................. - 34 -4.2 传感器安装 ..................................................................................... - 35 -4.3 电路板的安装 ................................................................................. - 37 -4.4 电池安装 ......................................................................................... - 37 -4.5 其他机械结构的调整 ..................................................................... - 37 -第五章、软件编写与调试篇 ......................................................................... - 38 -5.1 软件功能与框架 ............................................................................. - 38 -5.2 K60 的资源配置 ............................................................................. - 40 -5.3 主要算法及其实现 ......................................................................... - 41 -5.3.1 底层初始化程序 ................................................................. - 41 -5.3.2 传感器采集算法 ................................................................. - 42 -5.3.3 直立控制算法 ..................................................................... - 43 -5.3.4 方向控制算法 ..................................................................... - 43 -5.3.5 速度控制算法 ..................................................................... - 43 -5.3.6 模拟电压采集子程序 ......................................................... - 46 -5.3.7 车模直立控制子程序 ......................................................... - 47 -5.3.8 车模速度控制子程序 ......................................................... - 48 -5.3.9 车模方向控制子程序 ......................................................... - 50 -5.3.10 中断服务程序 ................................................................... - 57 -5.4 程序调试与参数整定 ..................................................................... - 57 -5.5 现场运行测试 ................................................................................. - 59 -第六章、模型车的主要技术参数说明 ......................................................... - 60 -第一届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告6.1 智能车外形参数 ............................................................................. - 60 -6.2 电路部分参数 ................................................................................. - 60 -6.3 传感器个数以及种类 ..................................................................... - 60 -6.4 除了车模原有的驱动电机、舵机之外伺服电机数量 ................. - 60 -6.5赛道信息检测精度、频率 .............................................................. - 60 -结论 ................................................................................................................. - 61 -参考文献 ......................................................................................................... - 62 -第一章、方案设计本章主要简要地介绍智能车系统总体设计思路,在后面的章节中将整个系统分为机械结构、控制模块、控制算法等三部分对智能车控制系统进行深入的介绍分析,如图1.1所示。
第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校:安徽大学队伍名称:速度与基情队参赛队员:卢张俊桑成王晨成带队教师:陈晓宁关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定,即:参赛作品著作权归参赛者本人,比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料,并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名:带队教师签名:日期:摘要本文介绍了安徽大学速度与基情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。
智能车的硬件平台采用带MC9S12G128 处理器的S12 环境,软件平台为CodeWarrior IDE 开发环境,车模采用大赛组委会统一提供的A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。
整个系统涉及车模机械结构调整、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MC9S12G128单片机为控制核心,以安装在车体前的工字电感作为循迹传感器,采用干簧管检测起跑线,以旋转光电编码器检测速度信息。
车模系统的简单工作原理是MC9S12G128单片机采集工字电感感应电压的模拟量和干簧管的导通状态,结合舵机控制算法控制舵机转角,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,利用电机控制算法控制速度变化。
关键字:智能车、反馈信号、舵机控制、速度控制目录摘要 (III)目录 (IV)引言 (1)1.1 智能汽车比赛背景 (1)第一章系统整体设计 (2)1.1系统概述 (2)1.2整车布局 (3)第二章机械系统设计 (4)2.1车体机械建模 (4)2.2车轮的安装及调整 (5)2.3底盘高度的调整 (5)2.4编码器的安装 (6)2.5舵机的安装 (6)2.6舵机转角分析 (8)2.7电感支架的安装 (9)2.8后悬架的改善 (10)2.9差速机构的调整 (13)第三章硬件系统设计 (14)3.1单片机最小系统 (14)3.2主板电路设计 (15)3.2.1电源模块设计 (15)3.2.2电磁检测信号放大模块设计 (15)3.2.3参数调试模块 (17)3.3电机驱动模块 (17)3.4 起始线检测模块 (18)第四章软件系统设计 (19)4.1 初始化程序设计 (19)4.1.1 系统时钟初始化 (19)4.1.2 输入输出口初始化 (19)4.1.3 实时中断以及脉冲累加模块初始化 (20)4.1.4 PWM模块初始化 (20)4.1.5 AD模块初始化 (21)4.1.6 串行通信模块初始化 (21)4.2位置算法设计 (22)4.2.1磁场信息获取与处理 (22)4.2.2巡线原理 (23)4.3控制算法 (23)4.3.1舵机打角控制 (23)4.3.2电机速度控制 (24)4.4 PID控制算法 (24)4.4.1位置式PID (25)4.4.2增量式PID (26)4.4.3 PID参数整定 (26)第五章系统调试 (28)5.1 CodeWarrior IDE功能介绍 (28)5.2 BDM调试工具 (29)5.3 现场调试 (29)5.4 调试中遇到的问题及解决过程 (29)第六章车模的主要参数及说明 (31)第七章总结 (32)鸣谢 (33)参考文献 (34)附录:程序源代码 (35)引言1.1 智能汽车比赛背景全国大学生智能汽车竞赛是教育部举办的五大赛事之一,其中还包括大学生数学建模竞赛、电子设计竞赛、机械设计竞赛、结构设计竞赛。
目录一.学分认定书 (XX)二.实验报告 (XX)三. 智能车制作研究报告 (XX)四.心得体会 (XX)五.附录:程序源代码 (XX)(要求:给出一级目录,宋体加粗,四号字,1.5倍行距。
)一.学分认定书(每个队员1份)二.实验报告实验一. 通用输入输出口和定时中断一、实验目的1. 掌握 MC9S12XS128 汇编语言对通用端口的操作指令。
2. 掌握程序中指令循环和跳转的方法。
3. 学会使用程序延时,并会大概估算延迟时间。
二、实验任务1. 将 PORTA 口接八位DIP 开关,PORTB口接七段数码管显示,PORTK控制四个数码管其中某一个显示。
2. 采用定时中断方式,利用八位DIP 开关输入二进制数,数码管显示其十进制数。
三、实验内容实验中每个通用输入输出端口要用到的寄存器都有两个,端口定义寄存器和端口方向寄存器。
以A 端口为例,端口定义寄存器为PORTA和端口方向寄存器为DDRA。
在MC9S12XS128的DATASHEET 上可以查到DDRA的地址是0x00(输入), DDRB的地址是0xFF(输出), DDRK的地址是0xFF(输出)。
则初始化端口PORTA、PORTB、PORTK 的语句为:void initGPIO(void){DDRA = 0x00;DDRB = 0xFF;DDRK= 0xFF;}置0 表示该位为接受输入位,置1 表示该位为输出位。
MC9S12DP256/DG128 中可以使用实时时钟或增强型定时器来完成定时功能,二者是相互独立的。
本实验中用实时时钟定时。
实时时钟的可以通过对外部晶振分频而得到一个定时中断。
RTICTL 是实时时钟控制寄存器,向该寄存器写入内容,通过查表会得到一个分频因子,外部晶振除以分频因子就是中断的频率了。
因为外部晶振频率是16MHz,要得到1ms中断一次,需要16000分频。
在MC9S12XS128的DATASHEET 上可以查到RTICTL设置为0x8F, 中断允许寄存器CRGINT设置为0x80(开中断)。
电动汽车电磁研究报告总结近年来,随着环境保护意识的不断提高和汽车技术的迅速发展,电动汽车逐渐成为人们关注的焦点之一。
电动汽车采用电能替代传统燃油,对减少尾气排放和改善空气质量具有重要意义。
而其中的重要技术便是电动汽车的电磁系统。
电动汽车的电磁系统主要包括电机、变速器和电池等关键组件。
在电机中,使用电气能量产生旋转运动,从而驱动汽车。
电机的设计和制造对电动汽车的性能和效率至关重要。
变速器则负责将电机的转速与车轮的转速匹配,使驾驶者能够获得更佳的驾驶体验。
而电池则作为电动汽车的能量来源,其储存和释放能力直接影响电动汽车的续航里程。
根据电磁研究报告可以得知,当前电动汽车电磁系统的研究主要集中在以下几个方面。
首先是电机的优化设计和控制。
研究人员通过调整电机的电流和磁场分布等参数,提高电动汽车的动力性能和能效。
其次是变速器的改进,以实现更高的驱动效率和更平滑的转速调整。
另外,电池技术的研究也是电磁系统的重点之一,致力于提高电池的能量密度和充电速度,进一步延长电动汽车的续航里程。
电磁研究还发现,电动汽车电磁系统在面临一些挑战的同时也有着广阔的发展空间。
例如,由于电动汽车的高转速和高频率工作环境,电机材料和冷却技术需要得到更多的研究和改进。
此外,为了提高电动汽车的性能和可靠性,还需要深入研究电磁兼容性和电磁辐射等方面的问题。
总之,电动汽车电磁研究报告总结了当前电动汽车电磁系统的研究现状和前景。
随着技术的进步和研究的深入,相信电动汽车的电磁系统将迎来更多的突破和创新。
这将进一步推动电动汽车的发展,促进可持续交通的实现,为环境保护和节能减排做出更大的贡献。
第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校:西华大学队伍名称:ODC参赛队员:唐勇汤正伟甘粲带队教师:董秀成古世甫关于技术报告和研究论文使用授权的说明 关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关于保留、使用技术报告和研究论文的规定,即:参赛作品著作权归参赛者本人,比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料,并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名:带队教师签名:日期:目录第一章引言 (1)1.1赛事介绍 (1)1.2系统总体方案的选定 (1)第二章机械结构调整与安装 (3)2.1车轮的调整 (3)2.2固定车模底板盘和后轮支架 (3)2.3电池位置调整 (4)2.4传感器安装 (5)2.4.1速度传感器安装 (5)2.4.2路径检测传感器安装 (5)2.4.3倾角传感器安装 (6)2.5其他部分的调整 (7)第三章系统硬件电路设计 (8)3.1S12单片机最小系统 (8)3.2电源电路模块 (10)2.3路径检测传感器模块 (11)3.4电机驱动模块 (12)3.5速度检测模块 (13)3.6倾角传感器模块 (13)3.7调试模块 (14)3.7.1实验室调试模块 (14)3.7.1现场调试模块 (15)第四章系统软件设计 (17)4.1智能车整体软件设计 (17)4.2信息采集 (18)4.3道路识别及转向控制 (18)4.4速度计算及速度控制 (19)4.5角度融合及直立控制 (19)4.6电机输出 (20)第五章开发工具及调试工具 (21)5.1C ODEWARRIOR IDE功能介绍 (21)5.2BDM调试工具 (21)第六章模型车各项参数 (23)第七章总结 (24)第八章致谢 (25)参考文献 (27)附件 (28)智能车系统原理图:: (28)A智能车系统原理图部分程序源代码:: (29)B 部分程序源代码第一章引言1.1赛事介绍受教育部高等教育司委托,高等学校自动化专业教学指导分委员负责主办全国大学生智能车竞赛,是教育部为加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养,促进高等教育教学改革而设立的。
第三届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校:队伍名称:参赛队员:带队教师:关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第三届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定,即:参赛作品著作权归参赛者本人,比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料,并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名:带队教师签名:日期:目录第一章引言 (1)第二章机械结构部分 (2)2.1 舵机的固定与安装 (2)2.2 前轮的调整 (1)2.3 差速的调整 (1)2.4 整车重心的调整 (1)第三章传感器的选择和布局 (1)3.1 传感器的选择 (1)3.2 电磁感应线圈在磁场中的特性 (2)3.3 传感器布局 (1)3.3.1确定导线位置布局 (1)3.3.2前瞻设计 (1)第四章硬件电路模块 (1)4.1 控制器模块 (1)4.2 路径识别模块 (1)4.2.1感应线圈 (1)4.2.2信号选频放大 (1)4.2.3检波整流 (1)4.3 电源模块 (1)4.4 测速模块 (1)4.5 舵机使能控制电路 (1)4.6 电机驱动模块 (1)4.7 起跑线检测模块 (1)4.8 LCD液晶显示与键盘模块 (2)第五章智能车软件设计 (1)5.1 控制总流程 (1)5.2 导线位置提取 (1)5.3 系统控制算法 (1)5.3.1数字PID控制 (1)5.3.2转向控制算法 (1)5.3.3电机控制算法 (1)第六章开发与调试 (1)第七章智能车技术参数说明 (1)第八章鸣谢 (1)第九章总结 (1)参考文献 (1)附录A 程序代码 (1)第一章引言本智能小车以飞思卡尔16位微控制MC9S12XS128作为唯一的核心控制单元,采用电感线圈和干簧管获取道路信息,通过设计简单的PID速度控制器和简单的PID方向控制器实时调整小车的速度与转角。
校内“飞思卡尔”竞速小车电磁组参赛成员:08季庚午(物理)08栾忠飞(电气)09郭鹏(物理)09王丽颖(电气)10范乐鹏(电气)指导老师:小车指导团队目录1 摘要-----------------------------------------------------------------------22 系统完成功能-----------------------------------------------------------23 系统方案论证-----------------------------------------------------------23.1系统总体方案------------------------------------------------------------------------------2 3.2.1硬件部分-----------------------------------------------------------------------------------2 3.2.2机械部分-----------------------------------------------------------------------------------2 3.2.3软件部分-----------------------------------------------------------------------------------2 3.2方案比较与论证----------------------------------------------------------------------------34 硬件结构设计及实现-------------------------------------------------44.1单片机----------------------------------------------------------------------------------------4 4.2路径信息采集模块-------------------------------------------------------------------------4 4.3舵机及电机驱动模块----------------------------------------------------------------------4 4.4测速模块-------------------------------------------------------------------------------------4 4.5电源系统-------------------------------------------------------------------------------------44.6单片机最小系统电路----------------------------------------------------------------------45 软件结构设计及实现--------------------------------------------------75.1寻迹算法-------------------------------------------------------------------------------------7 5.2舵机转角控制算法-------------------------------------------------------------------------7 5.3电机转速控制算法-------------------------------------------------------------------------7 5.4测速算法-------------------------------------------------------------------------------------2 5.5舵机PID控制算法-------------------------------------------------------------------------25.6电机PID控制算法-------------------------------------------------------------------------26 作品检测数据-----------------------------------------------------------107 不足及今后改进方向-------------------------------------------------10 附1 源程序----------------------------------------------------------------11 附2 小车图片-------------------------------------------------------------231 摘要第五届飞思卡尔杯智能汽车大赛首次加入了基于电磁传感器的寻线智能车,在地面铺设通有交变电流的引导线,在引导线周围激起交变的磁场,从而通过检测此磁场引导车辆行驶。
第十届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告摘要本文以第十届全国大学生智能车竞赛为背景,介绍了基于电磁导航的智能赛车控制系统软硬件结构和开发流程。
该系统以Freescale半导体公司32 位单片机MK60DV510ZVLQ100为核心控制器,使用IAR6.3程序编译器,采用LC选频电路作为赛道路径检测装置检测赛道导线激发的电磁波来引导小车行驶,通过增量式编码器检测模型车的实时速度,配合控制器运行PID控制等控制算法调节驱动电机的转速和转向舵机的角度,实现了对模型车运动速度和运动方向的闭环控制。
同时我们使用集成运放对LC选频信号进行了放大,通过单片机内置的AD采样模块获得当前传感器在赛道上的位置信息。
通过配合Visual Scope,Matlab等上位机软件最终确定了现有的系统结构和各项控制参数。
实验结果表明,该系统设计方案可使智能车稳定可靠运行。
关键字:MK60DV510ZVLQ100,PID控制,MATLAB,智能车第十届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告目录第一章引言 (5)第二章系统方案设计 (6)2.1系统总体方案的设计 (6)2.2系统总体方案设计图 (6)电磁传感器模块 (7)控制器模块 (7)电源管理模块 (7)编码器测速模块 (7)舵机驱动模块 (8)起跑线检测模块 (8)人机交互模块 (8)测距模块 (8)第三章机械结构调整与优化 (8)3.1智能车前轮定位的调整 (8)主销后倾角 (9)3.1.2主销内倾角 (9)3.1.3 前轮外倾角 (10)3.1.4 前轮前束 (10)3.2 舵机的安装 (11)3.3编码器安装 (12)3.4车体重心调整 (12)3.5传感器的安装 (13)3.6测距模块的安装 (14)第四章硬件电路设计 (15)4.1单片机最小系统 (15)4.2电源管理模块 (16)4.3电磁传感器模块模块 (17)4.3.1 电磁传感器的原理 (17)4.3.2 信号的检波放大 (18)4.4编码器接口 (19)4.5舵机驱动模块 (20)4.6电机驱动模块 (20)4.7人机交互模块 (21)第五章控制算法设计说明 (22)5.1主要程序流程 (22)5.2赛道信息采集及处理 (23)5.2.1 传感器数据滤波及可靠性处理 (23)5.2.2 位置偏差的获取 (25)5.3 控制算法实现 (27)5.3.1 PID算法原理简介 (27)5.3.2基于位置式PID的方向控制 (31)5.3.3 基于增量式PID和棒棒控制的速度控制 (31)5.3.4 双车距离控制和坡道处理 (33)第六章系统开发与调试 (34)6.1开发环境 (34)6.2上位机显示 (35)6.3车模主要技术参数 (36)第七章存在的问题及总结 (37)7.1 制作成果 (37)7.2问题与思考 (37)7.3不足与改进 (37)参考文献 (38)附录A 部分程序代码 (39)第十届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告第一章引言随着科学技术的不断发展进步,智能控制的应用越来越广泛,几乎渗透到所有领域。