第四届“飞思卡尔”杯全国大学生
智能汽车邀请赛
技 术 报 告
学 校：哈工大华德学院 队伍名称：扬帆车队
参赛队员：赵宝忠 洪竞志姓名：赵宝忠 班级：0691202 学号：1069120209 带队教师：孙平
王海鹏 关于技术报告和研究论文使用授权的说明
本人完全了解第届届“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：赵宝忠
洪竞志 王海鹏
带队教师签名：孙平 日 期：2009.7.8
I
摘 要
本文介绍了华德学院扬帆车队队员们在准备第届届Freescale智能车大赛过程中的工作成果。智能车的硬件平台采用带MC9S12XS128处理器的S12环境，软件平台为CodeWarrior IDE version 5.9.0开发环境，车模采用大赛组委会统一提供的1：10 的仿真车模。
文中介绍了智能小车控制系统的软硬件结构和开发流程。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、控制算法和策略优化等多个方面。为了提高智能赛车的行驶速度和可靠性，试验了多套方案，并进行升级，历经三个月的调试与测试，最终确定了现有的系统结构和各项控制参数。
关键字：飞思卡尔 智能车 PID控制
II
第四届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告
目 录
第一章 引言 ........................................................................................................................... 1 1.1 赛事介绍 .................................................................................................................. 1 1.2 方案介绍 .................................................................................................................. 1 1.3 技术报告内容安排 .................................................................................................. 2 第二章 技术方案概要说明 ..................................................................................................... 3 第三章 系统设计 ..................................................................................................................... 4 3.1 系统总体结构 ............................................................................................................ 4 3.2 电路板的安装 ............................................................................................................ 5 3.3 前轮参数调整 ............................................................................................................ 6 3.4 舵机的升高方案 ........................................................................................................ 7 3.5 齿轮传动机构调整 .................................................................................................... 8 3.6 速度传感器的安装固定 ............................................................................................ 8 3.7 后轮差速机构调整 .................................................................................................... 8 第四章 硬件电路设计 ........................................................................................................... 10 4.1 电源模块设计 ........................................................................................................... 10 4.2 电机驱动模块设计 ................................................................................................... 11 4.3 舵机驱动模块 ........................................................................................................... 12 4.4 速度检测模块 ........................................................................................................... 13 4.5 现场调试模块 ........................................................................................................... 14 第五章 软件设计 ................................................................................................................. 15 5.1 主程序设计 ............................................................................................................... 15 5.2 软件系统总体设计 ................................................................................................... 15 5.3 软件各功能模块设计 ................................................................................................. 18 5.3.1 时钟模块 ............................................................................................................. 18 5.3.2 PWM输出模块 ...................................................................................................... 18 5.3.3 ECT模块 .............................................................................................................. 20 5.3.4 AD转换模块 ........................................................................................................ 20 5.4 路径识别与算法 ......................................................................................................... 21 5.4.1起跑线检测 .......................................................................................................... 21 5.5 系统控制 ..................................................................................................................... 22 5.5.1 小车转向角控制 ................................................................................................. 23 5.5.2 小车速度控制 ..................................................................................................... 23 5.6 系统控制策略 ............................................................................................................. 24 5.6.1 提前转向 ............................................................................................................. 24 5.6.2 弯道刹车 ............................................................................................................. 25 5.5.3 直道限速 ............................................................................................................. 25 5.5.4 软件滤波 ............................................................................................................. 25
III