基于PID算法的图像处理智能车控制系统设计.doc

基于PID算法的图像处理智能车控制系统设计（完整版）
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第八届“飞思卡尔”杯全国大学生
智能汽车竞赛

技术报告

基于PID算法的图像处理智能车控制系统设计

目录TOC\o"1-3"\h\u
HYPERLINK\l_Toc219第一章引言 1
HYPERLINK\l_Toc17439第二章系统控制策略 1
HYPERLINK\l_Toc192762.1智能车系统控制的特点 1
HYPERLINK\l_Toc129372.1.1转角的控制 2
HYPERLINK\l_Toc325592.1.2车速的控制 2
2.2智能车系统控制方案的设计…………………………………………………………………………………2
HYPERLINK\l_Toc26648第三章智能车机械系统设计与实现 3
HYPERLINK\l_Toc325113.1车模参数 3
HYPERLINK\l_Toc191563.2舵机的安装 4
HYPERLINK\l_Toc259643.3摄像头的安装 5
HYPERLINK\l_Toc195343.4前轮倾角的调整 5
3.5后轮差速…………………………………………………………………………………………………………….6
HYPERLINK\l_Toc84103.6其他 7
HYPERLINK\l_Toc163973.7小结 7
HYPERLINK\l_Toc8865第四章智能车硬件电路设计 8
HYPERLINK\l_Toc138984.1单片机最小系统 8
HYPERLINK\l_Toc54564.2电源管理 9
HYPERLINK\l_Toc14554.3图像处理电路 PAGEREF_Toc145510
HYPERLINK\l_Toc148334.4电机驱动电路 PAGEREF_Toc1483312
HYPERLINK\l_Toc173994.5拨码开关与按键 PAGEREF_Toc1739912
HYPERLINK\l_Toc196304.6测速模块 PAGEREF_Toc1963012
HYPERLINK\l_Toc114234.7起跑线检测 PAGEREF_Toc1142313
HYPERLINK\l_Toc4924第五章软件设计 PAGEREF_Toc492414
HYPERLINK\l_Toc117835.1软件系统设计 PAGEREF_Toc1178314
HYPERLINK\l_Toc30605.2PID控制算法简介 PAGEREF_Toc306015
HYPERLINK\l_Toc227065.3电机控制算法 PAGEREF_Toc2270616
HYPERLINK\l_Toc108995.4舵机控制算法 PAGEREF_Toc1089916
HYPERLINK\l_Toc2449第六章总结 PAGEREF_Toc244917
HYPERLINK\l_Toc14309第七章车模规格 PAGEREF_Toc1430917
参考文献………………………………………………………………………………………………………………………….18
附录………………………………………………………………………………………………………………………………….19
第一章引言
智能汽车比赛关键就是能以较快的速度在符合组委会规定下完成比赛，由此我们把小车重要控制模块分为三类：环境感知系统、自主决策系统、操作执行系统。这三个组成部分相互联系、相互制约，共同完成控制任务。
环境感知系统：主要包括感知路面信息的传感器和感知车体状态的传感器。我们选用CCD摄像头获取赛道信息使用光电码盘获取车体当前速度。
自主决策系统：通过对单片机的编程来实现决策控制。
操作执行系统：即硬件系统，主要是相关驱动电路。
三个系统相互合作，帮助小车跑的更快更好。
比赛要求在组委会提供统一智能车竞赛车模下选用飞思卡尔公司的指定控制芯片，该车选用32位微处理器MK60DN512VLQ10为控制核心，应用BDM在线调试，采用IAR软件、无线串口、红外遥控等作为调试工具进行调试，制作出一个能够自主识别路线的智能车，它将在专门设计的跑道上自动识别道路来行驶。比赛要求在不违反大赛规则的情况下以最短时间完成单圈赛道竞速。
第二章系统控制策略
2.1智能车系统控制的特点
为保证小车一直沿着两根黑色的引导线快速行驶，我们对小车的转向和车速特别关注，即应使小车在直道上以最快的速度行驶，在