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第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛 电磁组直立行车参考设计方案 （版本2.0） 平衡控制速度控制方向控制 竞赛秘书处 2012-3-11 目 录 目 录....................................................................................................................................2 图表索引....................................................................................................................................3 一、前言....................................................................................................................................7 二、原理篇................................................................................................................................9 2.1直立行走任务分解..............................................................................................................9 2.2车模直立控制....................................................................................................................11 2.3 车模角度和角速度测量...................................................................................................19 2.3车模速度控制....................................................................................................................26 2.4车模方向控制....................................................................................................................33 2.6车模直立行走控制算法总图............................................................................................36 三、电路设计篇......................................................................................................................37 3.1整体电路框图....................................................................................................................37 3.2 DSC介绍与单片机最小系统............................................................................................39 3.3倾角传感器电路................................................................................................................42 3.4电机驱动电路....................................................................................................................44 3.5速度传感器电路................................................................................................................45 3.6电磁线检测电路................................................................................................................46 3.7 角度计算电路...................................................................................................................50 3.8 车模控制电路全图...........................................................................................................55 四、机械设计篇......................................................................................................................57 4.1车模简化改装....................................................................................................................57 4.2传感器安装........................................................................................................................59 4.3注意事项............................................................................................................................63 五、软件开发篇......................................................................................................................64 5.1软件功能与框架................................................................................................................65 5.2 DSC的硬件资源配置........................................................................................................68 5.3主要算法及其实现............................................................................................................69 六、车模调试篇......................................................................................................................82 6.1 调试参数...........................................................................................................................82 6.2调试条件............................................................................................................................85 6.3 桌面静态参数调试...........................................................................................................91 6.4 现场动态参数调试.........................................................................................................101 6.5 方案改进与车模整体水平提高.....................................................................................101 七、结束语............................................................................................................................102 附录：................................................................................................