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    1．4  本文研究内容

    本文根据第八届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛要求，完成光电导引智能车控制系统软件设计。

    主要完成的工作：

    (1)智能车软件需求总体分析；

    (2)智能车软件总体组成结构设计及软件构架搭建；

    (3)智能车直立控制、速度控制及方向控制的软件设计；

    (4)智能车辅助调试模块的软件设计；

    (5)系统各模块调试及系统联调。

    本文章节安排如下：

    第一章，绪论。主要阐述了本课题的研究背景和意义，并简单介绍了智能车的国内外研究现状以及全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛。

    第二章，光电导引智能车控制系统总体设计。首先根据全国大学生第八届“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛比赛规则，对软件系统进行需求分析，给出智能车总体结构设计方案，阐述智能车工作原理

    第三章，光电导引智能车机械结构简介。主要介绍智能车的车模、直流电机参数和硬件接口等。源:自~751-·论`文'网·www.751com.cn/

    第四章，光电导引智能车控制系统软件设计。首先提出智能车系统软件总体组成及软件构架，通过流程图的形式表述出系统总的工作流程；然后对软件组成中的每个模块进行详细的介绍，并给出简单的程序说明。

    第五章，光电导引智能车控制系统调试。介绍系统每个模块的单独调试和系统联调，分析调试过程中遇到的问题，并给出相应的解决办法。

    2  光电导引智能车控制系统总体设计

    2．1  光电导引智能车需求分析

    2.1.1  比赛规则简介

    根据全国大学生第八届“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛规则，光电平衡组需采用两轮D型车模，保持车体直立行走，检测路线可采用光电传感器或指定线阵CCD.车模运行模式如图2.1所示[11][13]。

      光电平衡组车模运行模式

    此外，本届智能车大赛在比赛道路中还引入路障元素，即在智能车的设计中需兼顾车模运行的快速性和稳定性。光电平衡组赛道示意图如图2.2所示[12]。

      光电平衡组赛道示意图文献综述

    2.1.2  系统软件需求分

    根据比赛要求，可以归纳出系统软件设计所要解决的问题：

    （1）通过陀螺仪和加速度计获取小车直立时的倾角角度和角速度，进而利用角速度和角度控制车体直立。

    （2）通过编码器读取小车速度，进而对车体速度进行闭环控制。

    （3）通过线性CCD获取路面信息，利用两轮差速控制车体转向。

    （4）对路障、弯道等区域对车体进行加减速控制，使得小车可以平稳的通过路障和弯道。

    （5）利用蓝牙实现智能车与上位机的通信，便于实时调试。

    （6）通过人机接口的软件设计直接调试智能车。

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