第一章 引言
这份技术报告中，通过对小车整体设计思路、电路设计、算法策略及调试参数的介绍，详尽地阐述了我们的想法，具体表现在机械、电路的独特设计，以及算法方面的创新想法，而对车模具体参数的调试我们也付出了很大的精力。这份报告凝聚着大家的心血和智慧，在此要感谢学校的大力支持及老师的悉心教导，特别感谢和我们一起协作的队员们，协助，互促，共勉使我们走到了今天。
1.1“飞思卡尔杯”智能车比赛介绍
本文以第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛为背景，该竞赛以
智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛，是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一，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。该竞赛以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，旨在促进高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能，倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神，为优秀人才的脱颖而出创造条件。
智能车系统有着极为广泛的应用前景。结合传感器技术和自动驾驶技术可以实现汽车的自适应巡航并把车开得又快又稳、安全可靠；汽车夜间行驶时，如果装上红外摄像头，就能实现夜晚汽车的安全辅助驾驶；它也可以工作在仓库、码头、工厂或危险、有毒、有害的工作环境里，此外他还能担当起无人值守的巡逻监视、物料的运输、消防灭火等任务。在普通家庭轿车消费中，智能车的研发也是很有价值的，比如雾天能见度差，人工驾驶经常发生碰撞，如果用上这种设备，激光雷达会自动探测前方的障碍物，电脑会控制车辆自动停下来，撞车就不会发生了。
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第八届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告
1.2第八届比赛规则介绍
本届比赛，光电平衡组采用车模直立行走的方式，使用D型车模。车模运
行时只允许动力轮着地，车模直立行走。车模运行方向应按照图1-1所示：
注意车模请按照图示的方向运行。车模运行方向原来的转向轮没有用，可以去除掉。C车模动力轮 图 1-1光平衡组车模运行模式
参加光电平衡组的车模可以使用光电传感器、指定型号的线性CCD传感器进行道路检测，禁止使用激光传感器。
1.3技术报告章节安排
本技术报告以小车的设计为主，包括小车的机械结构设计、硬件电路设计、软件及控制算法设计分为四章：
第2章智能车系统总体设计，对智能车的机械调整、硬件电路设计、软件系统的设计进行概要性的介绍。
第3章智能车机械调整，主要介绍对小车的机械结构的改装及车模电路板、线性CCD、编码器等模块的安装方法。
第4章智能车硬件系统设计，主要介绍智能车硬件系统的设计思想、设计过程和设计结果。
第5章智能车软件系统设计，主要介绍智能车软件系统的理论分析、控制器设计过程和调试。
第6章结论与展望，总结了在本次大赛当中所取得的成果与不足之处。
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第二章 系统整体介绍
本章从机械、硬件、软件三个方面上对小车进行介绍，从整体上把握该系统设计思路与框架，通过对这三方面的调整，提高小车性能，使小车平稳快速运行。
2.1机械结构介绍
智能车系统任何的控制都是在一定的机械结构基础上实现的，因此在设计整个软件架构和算法之前一定要对整个车模的机械结构有一个整体的认识，然后建立相应的数学模型。从而再针对具体的设计方案来调整赛车的机械结构，并在实际的调试过程中不断的改进和提高。
车模重心的位置的改造，车模重心的高低对于整车的性能的影响很大，介于直立系统的特殊性，车模的重心越低有利于直立控制，车模的直立效果及速度控制的效果越好，同时重心降低，可以防止车模侧翻，所以我们的目标就是要最大限度的降低车模的重心，以此来提高车模高速行驶的稳定度。
考虑小车的速度和转向对灵敏度和灵活度的要求，车模的质量越大，车模的惯性也越大，所以小车应该越轻越好，所以要考虑如何从硬件等方面尽量减轻小车的重量。
机械调整部分大致可以概括为以下几个部分：
车模的简化：买回来的车模是需要经过改装才会符合要求，而且要根据运行的状态在不违反规则的前提下进行改变。
电池的安放位置：电池的质量占据了整个车模系统很大的比重，所以它的位置将很明显地影响整个车的重心，电池如何摆放还会影响到车模的力矩，。
电路板的安放与布局：我们把全部的电路放在一块电路板上，为降低车模重心，尽量降低电路板的位置
测速光电编码器的安装：光电编码器是用来测轮子的速度的，它的安装位置是不固定的，光电编码器类型的选择也要进行选择，因为它关系到系统对速度信息获取。
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第八届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告
本着让车模质量轻、重心低、转动惯量小的目的，我们通过多次修改车模的布局，最终得到一个相对成熟的方案，下图为改装后车模的整体图：
图2-1 车模完整图
2.2硬件系统的介绍
倾角及角速度传感器模块 电源 管理 模块 3.3V 7.2V 5V 液晶及按 键模块
蓝牙 模块 线性CCD 电机 MOTOR PWM 电机驱 动模块 电机 MOTOR 测速 测速编码 器 单片机最小系统板 图2-2 硬件系统框图
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