I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:大连工业大学队伍名称:幽灵2号参赛队员:郭通魏成禹田迎雪带队教师:李宝营祁建广II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：李宝营祁建广郭通魏成禹田迎雪2013年8月8日III摘要本文以第八届全国大学生智能车竞赛为背景，介绍了两轮自平衡智能赛车控制系统的软硬件结构和开发流程。该比赛采用大赛组委会统一指定的D型车模，以Freescale半导体公司生产的32位单片机K60，ARM-CortexM4为核心控制器，在IARforARM开发环境中进行软件开发，要求赛车在未知道路上用光电传感器（线性CCD）沿着两条黑线以最快的速度完成比赛。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，对比了不同方案的优缺点，最终确定了现有的系统结构和各项控制参数。车模使用飞思卡尔加速度传感器MMA7260以及村田公司ENC-03陀螺仪进行卡尔曼融合，获取车模直立姿态。使用线性CCD组成的光电传感器检测黑线，通过二轮差速进行车模的转向。关键词：Freescale，智能车，线性CCD，两轮子平衡，硬件卡尔曼滤波IV目录第一章引言…………………………………………………………………011.1背景介绍…………………………………………………………011.2智能车研究前景……………………………………………………021.3比赛规则介绍………………………………………………………02第二章车模整体设计方案………………………………………………032.1两轮自平衡智能车整体框架………………………………………032.2直立原理……………………………………………………………032.3直立行走任务分解…………………………………………………072.4车模直立行走控制算法……………………………………………082.5车模角度和角速度测量……………………………………………092.6传感器融合与卡尔曼滤波…………………………………………112.7车模速度控制………………………………………………………152.8车模方向控制…………………...
