Cyber15队智能汽车竞赛技术报告(节选)

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。使用电容电感组成的谐振电路检测电磁信号幅值。通过二轮差速进行车模的转向。     

基于K60摄像头导航平衡车的设计

本论文主要介绍了一款以Kinetis系列的32位单片机MK60Z256VLL4为中心微控制单元智能平衡车的设计。本平衡车使用到GPIO、ADC模数转换、PIT定时器、外部中断、PWM、I2C和UART串口等外设。主要完成三个闭环控制的设计和调试:直立环以加速度计MMA8451Q和陀螺仪ENC-03作为姿态检测传感器,使用卡尔曼滤波姿态解算和PD控制器;速度环以增量式编码器作为测速传感器,使用阶梯滤波速度解算和纯P控制器;方向环以10mH的线圈作为摄像头传感器检测赛道下方的交变电流,使用线圈电压的差和比位置解算和分段PD控制器。同时也要设计必不可少的人机交互功能,如OLED显示配合红外遥控调试。最终设计出稳定行驶并能适应各种类型赛道的直立平衡小车。     

基于KL25的直立智能车设计

文章采用了蓝宙电子KL25Z单片机作为控制芯片,实现小车直立、循迹、避障等多任务行驶。利用陀螺仪和加速度计传感器测量角速度与重力加速度,通过卡尔曼滤波对其输出的信号进行融合,得到准确的倾角信息,从而稳定的控制小车的直立。采用线性CCD传感器获取赛道信息,实现小车循迹。利用编码器采集直立小车行驶速度信号,实现速度闭环控制。通过一定的控制策略,小车能够顺利完成任务。     

一种新型电动手术床控制器

提出了一种新型电动手术床控制器方案。该控制器以基于Cortex-M3内核的ARM微控制器为核心,通过PWM控制油泵电机改变液压缸的移动速度,通过MOSFET驱动电磁阀控制油缸动作,通过倾角传感器检测电动手术床的姿态。系统使用前后台程序结构,模块化编程,代码的重用度高,修改方便。通过实践表明,该控制器实现了电动手术床的基本动作,油泵电机启动时运行平稳,系统整体性能良好,能够满足实际使用要求。     

工业物联网管理系统设计与实现

为实现工业生产智能化,使用STM32控制器作为工业场地电气自动化控制系统控制器。使用视觉传感器对生产样进行监控,按照视觉识别检测算法进行试样检测,以SHT11传感器进行场地温度采集,根据图像算法以及温度传感器采集信息进行工业用电设备控制。同时结合无线射频技术将采集信息传输到MySQL数据库中,实现了工业物联网信息管理。     

基于线性TSL1401CCD的直立智能小车设计

按照全国大学生智能车竞赛的规则,设计一种两轮直立智能寻迹小车.小车以MC9S12XS128单片机（MCU）为控制单元,利用线性TSL1401CCD传感器采集赛道信息,陀螺仪检测小车的角速度,加速度计测量小车的加速度.MCU计算出控制左右电机转速的PWM输出量,通过控制电机转速实现小车的直立、速度和方向控制.测试表明线性TSL1401CCD传感器具有很好的前瞻性,硬件系统稳定可靠,软件能够及时有效对小车进行PID控制,小车能够实时跟踪赛道,完成比赛.     

光电智能车硬件优化与控制算法研究

设计以9S12XS128为核心控制器的光电智能车自控系统,通过硬件改进和控制算法优化,实现小车高速稳定寻迹行驶。在保证传感器准确性的前提下,通过缩短传感器采集周期并添加摇头舵机,实现传感器模块智能跟踪引导线,扩展传感器视野,大大减小了丢线风险。控制算法的研究体现在转向舵机、摇头舵机及电机速度三方面PID控制算法的选择与优化。软硬件优化后的智能车在行驶稳定性、平均速度以及最高速率等方面均有显著提升。     

基于光电传感器的飞思卡尔智能车设计

本文设计一种基于光电传感器并自主驾驶的飞思卡尔智能车模型。智能车模型以飞思卡尔公司16位单片机MC9S12XS128为核心控制器;光电传感器采用速度快,精度高,量程大,抗干扰能力强的激光传感器;系统通过激光传感器的阵列反馈信息,得到智能车与路径的水平偏差,采用PID算法控制舵机转向及直流电机的速度调节,从而实现飞思卡尔智能车快速稳定的自主驾驶。     

基于PIC单片机的LED照明控制器设计

本文设计了一种基于PIC单片机的LED照明控制器,该系统以PIC16F628a单片机为控制核心,采用PWM自动调光技术和热释电红外传感器检测技术,使用电源管理芯片PT4115实现LED恒流驱动。实验结果表明,该控制器与LED光源组合构成智能照明系统。     

一种基于竞赛的两轮自平衡小车的设计

介绍一种两轮自平衡智能小车控制系统的实现方案。该系统以MC9S12XS128单片机作为主控芯片,采用一组激光传感器进行路径检测,使用ENC-03MA陀螺仪与MMA7361加速度计进行小车直立自平衡检测,利用BTS7960芯片进行电机驱动,使用增量式编码器进行速度检测,借助滑动电阻器和液晶屏对参数进行调整与观测。在软件方面,结合PWM技术和PID控制技术对小车的两个直流电机的转速进行控制,可以实现两轮小车的动态自平衡快速寻迹运行。实践表明该设计达到了理想效果。     

基于单片机的非特定人语音控制玩具车的设计

提出了一种基于单片机的非特定人语音控制系统,介绍了系统的硬件结构及设计方法.该控制系统以STC12LE5A60S2单片机作为处理器,利用ICRoute公司的LD3320模块进行语音识别,并通过RF905进行无线通信实现对L298N电机驱动模块的控制从而实现了对玩具车行驶的语音控制.该玩具车能够在按键和语音2种方式的控制下实现前进、后退、左转和右转等功能.在车体的前方和两侧各安放1个红外探头,可以实现行驶中自动避障功能.此方案对于智能玩具及相关研究具有较高的价值.     

基于89C52单片机的遥控电动小车控制系统设计

遥控电动小车系统以89C52单片机为核心控制器,包含了主控制器模块、电机驱动模块、液晶显示模块、键盘模块、测距模块、蓝牙通信模块、电源模块等。进而设计制作出一台具有自动运行的智能小车控制系统。本系统以两个步进电机作为驱动,通过各类传感器件来采集各类信息,通过2．4GHz蓝牙通信模块实现小车在手持无线遥控器的控制下前进、转向、倒退、小车精确转弯、自动定位等功能。智能小车系统具有很高的灵敏度和精确度,操控简单、便捷。     

新型多功能智能小车的设计与应用

介绍智能小车自动完成设定任务的设计。本设计以玩具小坦克为车体,以单片机AT89S52为核心,利用黑白线传感器判断小车行驶的轨迹;利用金属传感器判断轨迹中放置的铁片;由单片机对小车状态做出实时反应,并输出相应的控制指令。该系统通过调节PWM输出可控制小车的前进、后退、转向、加速、减速等动作;可精准地完成小车沿黑色引导线的寻迹（断开引导线亦可）、检测铁片个数、实时LCD显示行驶距离、时问和行车轨迹等功能。该设计功耗小,成本低,精度较高。     

基于包容式结构的智能循迹小车设计

设计出一个基于包容式结构的智能循迹小车,该小车采用单片机AT89S51作为控制器。该系统主要有避障行为模块、轨线跟踪行为模块、远程控制行为以及紧急停车模块。采用红外传感器设计检测轨线模块,超声波传感器设计避障模块。对于避障行为模块,提出采用模糊控制算法进行避障。经大量实验验证该小车不仅能稳定跟踪轨线,而且能绕障碍物行走。     

简易自动寻迹小车控制器设计

该文主要介绍一种基于单片机的简易自动寻迹小车控制器设计,其硬件主要包括光电传感器介绍与电路设计、两轮驱动介绍与硬件设计以及电源电路设计,软件主要介绍控制方法和策略。该小车采用RPR220光电发射接收一体式传感器根据光线对不同颜色反射红外线强度的不同,来区分白线和黑线,利用LL298N直流电机驱动芯片完成对小车轮的驱动。...     

激光坦克对战玩具系统

为了解决现有玩具坦克的不足,设计并实现了一种激光坦克对战玩具系统,该系统由多种功能的坦克组成,并能实现集群作战.文中系统地介绍了激光坦克和对应遥控器的基本结构、组成和实现方式.     

基于单片机酒驾控制器的研究

该文采用单片机作为主控制器,通过TP-3A酒敏传感器测试驾车人员是否饮酒,采用HKX-08A心率传感器测试驾驶人员的心率。将传感器得到的信号经模拟调理电路处理后,转变成单片机能识别的信号,输送到单片机内部。单片机根据传感器传来的信号,进行综合的比较判断并发出指令。单片机的输出信号被处理放大后,驱动相应的机构控制汽车的电磁阀,从而控制汽车的发动机,实现无人控制的酒精自动检测。     

Terminal sliding mode control of automated car-following system without reliance on longitudinal acceleration information

The framework of minimum sensor helps reduce the number of sensors in vehicle automation. This framework is a promising approach to decrease hardware costs of driverless vehicles without significantly losing desirable performance and reliability. Even though cost is not the concern, it also provides a straightforward fault-tolerant solution in case of sensor failures. This paper presents a terminal sliding mode (TSM) controller for automated car-following systems, where only the radar is additionally equipped and no acceleration information is used. The automated controller design is based on the so-called finite-time convergence concept after compensating for the nonlinearities of powertrain dynamics via an inverse model. The controller uses a terminal function with non-integer exponents to improve the convergence rate of sliding mode, and designs a matched terminal attractor as the reaching law outside of sliding mode. The newly designed TSM controller has high robustness to modeling uncertainties and external disturbances, without the issues of singularity and chattering that are usually accompanied with conventional counterparties. For nominal conditions, it is proved that the inter-vehicle state from any initial position asymptotically converges to zero. For uncertain conditions, the bounded closed-loop stability is guaranteed under some mild assumptions on preceding vehicle acceleration and road slope. The effectiveness of this controller is validated using computer simulations and road tests on a passenger car equipped with an internal combustion engine and 5-speed automatic transmission.     

Fuzzy control for active suspensions

A methodology for the design of active car suspension systems is presented. The goal is to minimize vertical car body acceleration, for passenger comfort, and to avoid hitting suspension limits, for component lifetime preservation. A controller consisting of two control loops is proposed to attain this goal. The inner loop controls a nonlinear hydraulic actuator to achieve tracking of a desired actuation force. The outer loop implements a fuzzy logic controller which interpolates linear locally optimal controllers to provide the desired actuation force. Final controller parameters are computed via genetic algorithm-based optimization. A numerical example illustrates the design methodology.