大学生智能汽车竞赛
方案设计报告
竞赛组别：□A组□B组
竞赛方向：
队伍名称：
负责人：
联系电话：
指导老师：
西北农林科技大学
二〇一九年六月
填报说明
一、填写之前，请详细了解本次竞赛目的、内容等相关细则。
二、请认真填写方案的各项内容，表达应明确、严谨、简洁。
三、报告正文四号字、中文宋体、西文字体Time New Roman。
四、本格式仅供参考，可自行加页，双面打印，左侧装订。
五、需同时提交电子版和纸质版1份。
目录
方案设计报告
仅供参考，可自行完善相关内容
一、参赛队伍介绍
包括人员分工、参赛队伍和指导老师介绍等
二、方案设计
此部分为参赛方案设计报告的主要部分，包括具体的参赛组别、竞赛方向、结构设计和方案设计等
三、技术路线和时间安排
主要的技术路线和时间进度安排
四、经费预算
完成第一阶段和第二阶段比赛所需经费等
五、……
可自行补充添加方案设计报告其他部分
六、……
可自行补充添加方案设计报告其他部分。
第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车比赛竞速比赛规则与赛场纪律参赛选手须使用比赛秘书处一致指定的比赛车模套件，采用飞思卡尔半导体公司的 8 位、 16 位、 32 位微控制器作为核心控制单元，自主构思控制方案进行系统设计，包括传感器信号收集办理、电机驱动、转向舵机控制以及控制算法软件开发等，达成智能车工程制作及调试，于指定日期与地址参加各分（省）赛区的场所比赛，在获得决赛资格后，参加全国决赛区的场所比赛。
参赛队伍的名次（成绩）由赛车现场成功达成赛道比赛时间来决定，参加全国总决赛的队伍同时必定提交车膜技术报告。
大赛依照车模检测路径方案不相同分为电磁、光电与摄像头三个赛题组。
车模经过感觉由赛道中心电线产生的交变磁场进行路经检测的属于电磁组；车模经过收集赛道图像（一维、二维）也许连续扫描赛道反射点的方式进前进行路经检测的属于摄像头组；车模经过收集赛道上少许孤立点反射亮度进行路经检测的属于光电组。
比赛秘书处拟定以下比赛规则适用于各分（省）赛区初赛以及全国总决赛，在本质可操作性基础上力求公正与公正。
一、器材限制规定1.须采用一致指定的车模。
本届比赛指定采用三种车模，分别用于三个赛题组：编车模外观和规格赛题组供应厂商号A东莞市博型摄像头思电子数车组码科技有模限公司车模： G768电机： RS380-ST/3545，舵机： FUTABA3010B北京科宇型光电组通博科技车有限公司模车模型号电机： 540，伺服器： S-D6C型车模电磁组东莞市博思电子数码科技有限公司车模型号： N286电机： RN260-CN 38-18130伺服器： FUTABA3010各赛题组车模运行规则：a)光电组，摄像头组：车模正常运行。
车模使用 A 型车模（摄像头组）、B 型车模（光电组）。
车模运行方向为，转向轮在前，动力轮在后。
如图 1 所示：图 1 光电组车模运行方向说b)电磁组：车模直立行走。
使用 C 型车模。
车模运行时只赞同动力轮着地，车模直立行走。
第十三届全国大学生智能汽车比赛现场比赛赛道部署参照方案本文档针对第十二届智能车比赛现场比赛赛道部署进行说明。
有关参照文档：1.《第十三届全国大学生智能汽车比赛比赛比赛规则》2.《第十三届全国大学生智能汽车比赛规则增补说明》一、比赛赛题组以及赛道共用方案第十三届智能汽车比赛包含有六个赛题组的比赛。
它们分别是（参加智能车比赛比赛细则）：光电四轮、电磁三轮、直立两轮、双车会车、无线节能以及信标组。
其他还有一组创意类只在全国总决赛举行。
依据比赛场馆可用面积、比赛估算、报名队伍数目散布以及场内光芒等，六个组别比赛能够分别铺设场所进行比赛，也能够经过公用处所进行比赛，以节俭比赛场所、铺设花费等。
假如体育馆的屋顶属于开放式、或许半开放式，有激烈的阳光直射到比赛场所，没法对屋顶进行有效遮挡。
这类状况，电磁三轮、直立两轮、无线节能等组别安排在白日比赛，对于光电四轮、双车会车、信标组能够安排在夜晚比赛。
比赛场所能够进行复用。
图1体育馆的屋顶开放形式除非在不得已的状况下，对于同一赛题组的比赛，假如因为队伍数目特别多，能够拆成两个场所同时比赛。
这类方式，因为没法完整保证两个比赛场所的一致性，所以在最后成绩评定的时候简单造成异议。
二、赛道种类、数目赛道种类包含练习赛道、初赛赛道和决赛赛道。
1、练习赛道:练习赛道是用于参赛队伍在比赛行进行现场环境适应时所使用的赛道。
详尽尺寸拜见练习赛道设计文档。
练习赛道大概形状下列图所示：图2练习赛道比赛比赛舞个组其他练习赛道形状都是同样的。
在比赛赛道上设置一个起跑线。
起跑线包含有两种形式：斑马线和永磁铁。
详细制作方式参加后边对于起跑线的规格。
对于光电四轮组，练习赛道上陈设一个活动的路障，便于参赛队伍挪动。
其余赛题组没有路障。
在铺设练习场所的时候，需要在场所内独自铺设两条坡道练习场所。
坡道的设计参照下列图所示：30cm50cm50cm15°13cm图3坡道设计参照尺寸坡道练习赛道长度在三到五米左右，每条练习赛道上，还需要铺设电磁导线以及信号源，以供电磁组练习使用。
一、实验背景随着科技的不断发展，智能车竞赛已成为我国大学生科技创新的重要平台。
本次实验旨在通过设计、搭建和调试智能车，培养学生的创新思维、团队协作和实际操作能力。
实验以第十六届全国大学生智能汽车竞赛为背景，旨在让学生了解智能车的结构、原理和控制方法，提高学生在实际工程中的应用能力。
二、实验目的1. 理解智能车的基本结构和工作原理；2. 掌握智能车控制系统的搭建和调试方法；3. 学习智能车传感器、执行器和控制算法的应用；4. 培养学生的创新思维和团队协作能力。
三、实验内容1. 智能车基本结构设计本次实验所使用的智能车采用C型车模平台，主要由以下部分组成：（1）车体：采用铝合金材料，轻便且坚固；（2）控制器：选用恩智浦半导体公司的MIMXRT1064芯片作为控制核心；（3）传感器：包括摄像头、编码器、陀螺仪、红外测距模块等；（4）执行器：包括电机驱动器和舵机；（5）电源：采用锂电池供电。
2. 智能车控制系统搭建（1）硬件搭建：根据设计图纸，将各个模块连接到控制器上，包括摄像头、编码器、陀螺仪、红外测距模块、电机驱动器和舵机等；（2）软件搭建：编写程序，实现传感器信号采集、数据处理、电机和舵机控制等功能。
3. 智能车控制算法设计（1）摄像头图像处理：采用图像处理算法对摄像头采集到的赛道图像进行处理，提取赛道信息；（2）速度控制：根据编码器采集到的电机转速，通过PID控制算法调整电机转速，实现速度控制；（3）方向控制：根据陀螺仪采集到的车辆姿态角速度，结合赛道信息，通过PID控制算法调整舵机角度，实现方向控制；（4）出赛道保护：利用红外测距模块检测车辆与赛道边缘的距离，当距离过小时，通过电机驱动器控制电机停止，保护车模。
4. 实验调试与优化（1）参数调整：通过调整PID参数，使车辆在赛道上稳定行驶；（2）算法优化：针对实际问题，对算法进行优化，提高车辆行驶的稳定性和速度；（3）硬件测试：对各个模块进行测试，确保硬件系统正常运行。
