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 竞赛秘书处 2012-2-20

 

一、前言

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  为了提高全国大学生智能汽车竞赛创新性和趣味性，激发高校学生参与比赛的兴趣，提高学生的动手能力、创新能力和接受挑战能力，智能汽车竞赛组委会将电磁组比赛规定为车模直立行走（如图1- 1所示），其它两个组别的车模行走方式保持不变。

^{▲ 图1-1 电磁组车模直立运行模式}
  车模直立行走比赛是要求仿照两轮自平衡电动车的行进模式，让车模以两个后轮驱动进行直立行走。近年来，两轮自平衡电动车以其行走灵活、便利、节能等特点得到了很大的发展。国内外有很多这方面的研究，也有相应的产品。在电磁组比赛中，利用了原来C型车模双后轮驱动的特点，实现两轮自平衡行走。相对于传统的四轮行走的车模竞赛模式，车模直立行走在车体检测、控制算法等方面提出了更高的要求。为了能够帮助参赛同学尽快制作车模参加比赛，竞赛秘书处编写了C型车模直立行走的参考设计方案。参赛队员可以在此基础上，进一步改进硬件和软件方案，提高竞赛水平。

  为了适应初学者，方案介绍过程中，尽可能减少公式推导，使用通俗科学的语言介绍控制原理和方法，给出C型车模制作过程中的核心环节。本文的主要内容如图1- 2所示。

^{▲ 图1-2 参考设计方案内容}

  参考设计方案经过了实际验证测试，车模测试运行视频请在竞赛网站上下载。

  参考设计方案最后附录中给出了用于下载资料的相关网站。

  车模制作大致分为方案确定、车模制作、车模调试三个阶段，由于电磁直立车模所涉及到的算法参数众多，所以调试阶段所占比重很大，如图1- 3所示。车模调试不仅对于提高车模性能非常重要，同时也是理解车模控制原理，提高知识运用能力，培养现场工程操作技巧的重要阶段。

^{▲ 图1-3 车模制作路线图}