第十八届全国大学生智能汽车竞赛
技术报告
学 校：成 都 工 业 学 院
队伍名称：跑 路 队
参赛队员：曾逸、钱智超、刘振
带队教师：郑 骊 、 郭 兰 芳
关于技术报告和研究论文使用授权的说明
本人完全了解第十八届全国大学生智能车竞赛关于保留、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
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带队教师签名
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日 期：2023 年 8 月 11 日
目录
第一章 引言 ................................................................................................................. 1
1.1 智能车竞赛介绍 ............................................................................................ 1
1.2 竞赛要求 ........................................................................................................ 2
1.3 报告内容 ........................................................................................................ 2
第二章 系统整体设计方案 ......................................................................................... 4
2.1 总体方案介绍 ................................................................................................. 4
第三章 车模设计思路与组装 ..................................................................................... 6
3.1 车模设计 ........................................................................................................ 6
3.2 车模信息 ........................................................................................................ 6
3.3 车模安装 ........................................................................................................ 8
3.4 安装车模后数据 .......................................................................................... 11
第四章 硬件设计 ....................................................................................................... 12
4.1 硬件电路整体构架与思路 .......................................................................... 12
4.2 单片机最小系统 .......................................................................................... 13
4.3 电源方案设计 .............................................................................................. 14
4.3.1 5V 稳压 ...............................................................................................15
4.3.2 3V3 电源方案 .....................................................................................15
4.3.3 摄像头 3V3 电源方案 .......................................................................16
4.3.4 最小系统 1V3 电源方案 ...................................................................16
4.4 传感器接口 .................................................................................................. 18
4.5 调试模块 ...................................................................................................... 19
4.6 电机驱动 ...................................................................................................... 19
4.7 开关及防打火损耗电路 .............................................................................. 20
4.8 运放模块 ...................................................................................................... 21
4.9 电磁感应板 .................................................................................................. 22
第五章 软件方案 ....................................................................................................... 24
5.1 图像采集与处理 .......................................................................................... 24
5.2 赛道信息提取 .............................................................................................. 25
5.3 PID 运动控制算法 ........................................................................................ 26
5.3.1 位置式 PID ........................................................................................ 27
5.3.2 增量式 PID ........................................................................................ 27
5.3.3 PID 参数整定 ..................................................................................... 28
5.4 速度反馈控制 .............................................................................................. 28
5.5 平衡系统控制 .............................................................................................. 29
第六章 系统开发环境与车模调试 ........................................................................... 32
6.1 开发环境 ...................................................................................................... 32
6.2 人机交互工具 .............................................................................................. 33
6.3 上位机调试 .................................................................................................. 33
第七章 总结 ............................................................................................................... 35
参考论文 ..................................................................................................................... 36
第一章 引言
1
第一章 引言
1.1 智能车竞赛介绍
全国大学生智能车竞赛受教育部高等教育司委托，由教育部高等自动化专业
教学指导分委员会（以下简称自动化分教指委）主办全国大学生智能汽车竞赛。
该竞赛以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛，是面向全国大学生的一种具有
探索性工程实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一，为加强大学生实践、
创新能力和团队精神的培养，促进高等教育教学改革。该竞赛以
“
立足培养，重
在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，旨在促进高等学校素质教育，培养
大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，激发大学生从事科
学研究与探索的兴趣和潜能，倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的
人文精神，为优秀人才的脱颖而出创造条件。该竞赛由竞赛秘书处为各参赛队提
供/购置规定范围内的标准硬软件技术平台，竞赛过程包括理论设计、实际制作、
整车调试、现场比赛等环节，要求学生组成团队，协同工作，初步体会一个工程
性的研究开发项目从设计到实现的全过程。该竞赛融科学性、趣味性和观赏性为
一体，是以迅猛发展、前景广阔的汽车电子为背景，涵盖自动控制、模式识别、
传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科专业的创意性比赛。该竞
赛规则透明，评价标准客观，坚持公开、公平、公正的原则，保证竞赛向健康、
普及、持续的方向发展。
