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本文介紹了杭州電子科技大學(xué)杭電光電一隊隊員們在準(zhǔn)備第八屆飛思卡爾智能車大賽中的工作成果。智能車硬件平臺采用基于 Cortex-M4 核的 MK60DN512ZVLL10 的單片機(jī)作為CPU，軟件平臺為 CW_v10.1 集成開發(fā)環(huán)境，車模采用大賽組委會統(tǒng)一提供的 D 型仿真車模。文中主要介紹了智能小車控制系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、軟硬件結(jié)構(gòu)及設(shè)計開發(fā)過程、整機(jī)系統(tǒng)設(shè)計、車模機(jī)械結(jié)構(gòu)調(diào)整、傳感器電路設(shè)計及信號處理、控制算法和策略的優(yōu)化等多個方面。車模以 MK60DN512ZVLL10 單片機(jī)為控制核心，以加速度計和陀螺儀檢測車模姿態(tài)的信息，以安裝在車模頭部的型號為 TSL1401 的線性 CCD 作為循跡傳感器，采集賽道信息，以光電編碼器作為測速傳感器采集車速信息。車模系統(tǒng)的簡單工作原理是 MK60DN512ZVLL10 單片機(jī)采集加速度計和陀螺儀的模擬信號，通過卡爾曼濾波的信息融合測算出車模的傾角度數(shù)以及變化速率，結(jié)合電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度實現(xiàn)車模的垂直站立（一級倒立擺）；線性 CCD 可以采集賽道一行的 128 個點(diǎn)，根據(jù)前后采集信號的偏差結(jié)合車模雙電機(jī)的電子差速控制車模轉(zhuǎn)向；單片機(jī)再綜合賽道信息并結(jié)合旋轉(zhuǎn)光電編碼器的速度反饋信號（負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)），利用電機(jī)控制算法控制速度的變化及電機(jī)的差速。結(jié)合自主開發(fā)的基于 C#的上位機(jī)軟件對小車運(yùn)動進(jìn)行監(jiān)控調(diào)試，逐步確立小車適應(yīng)賽道的參數(shù)。
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