共享上海交通大学速度之星队技术报告

当今世界各国的大城市无不存在着交通拥挤问题，以上海为例，外环线以内大部分车辆平均时速在20公里以下。在现有道路有限的情况下，发展智能交通系统（ITS）成为提高交通资源利用率和交通安全的一种有效手段。智能车作为ITS的组成部分，能够靠自己的智能在道路上行驶。本文以第二届全国大学生智能车竞赛为背景，介绍了智能赛车控制系统的软硬件结构和开发流程。该比赛采用组委会规定的标准车模，以Freescale半导体公司生产的16位单片机MC9S12DG128为核心控制器，在CodeWarrior IDE开发环境中进行软件开发，要求赛车在未知道路上完成快速寻线。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（如摄像头与光电管检测方案）的优缺点，并结合Labview仿真平台进行了大量底层和上层测试，最终确定了现有的系统结构和各项控制参数。它采用摄像头对赛道进行检测，通过边缘提取获得黑线位置，用PID方式对舵机进行反馈控制。同时通过速度传感器获取当前速度，采用优化后的Bang-Bang控制实现速度闭环，根据预判信息和记忆信息对速度进行合理分配。实验结果表明，目前系统在机械结构、驱动电机控制、赛道信息提取和利用上都比第一届比赛有所提高。
关键词：智能车，快速寻线，摄像头，速度传感器，PID，Bang-Bang
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