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摘要： 随着科学技术的不断发展，智能控制的应用越来越广泛，几乎渗透到所有的领域。智能车技术依托于智能控制，是未来发展的趋势。本论文是第十一届“恩智浦”杯大学生智能汽车竞赛中摄像头组的解决方案，要求设计的智能赛车能够根据既定的轨道路线完成最后的任务。本论文主要包括硬件系统、软件系统等，简略地阐述了我们的设计方案。
关键词： 智能控制；智能车；硬件系统；软件系统
【中图分类号】TM30【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2018）07-0328-01
1智能车系统
1.1智能车系统介绍。
我们选用了动力较好的C车模，C车模的精度不是很高的。因此我们对C车模进行了一定的改造，主要使它的重量减轻和降低它的地盘高度。
为了使智能车系统更加的可靠，我们将智能车的驱动系统和主控分别设计，这样便于维护，同时可以简化电路，减少出错的概率。
传感器采用了定位眼摄像头用来采集图像和龙邱 LQ_ECM15180305_SDZ 512 线增量式编码器用来采集转速。为了方便调试，我们采用了OLED 显示屏来显示系统状态，按键来调节系统参数，同时使用蓝牙将数据发送给图像上位机从而观测动态数据。
1.2 智能车硬件系统。
为了使智能车能够稳定的运行，必须要保证电路的稳定性。单片机采用 MK60FX512ZVLQ15，使用一片 LM1117-3.3 产生的 3.3V 电压为单片机单独供电， 从而保证单片机稳定工作，不受其他电路影响，经试验证明单片机能够正常稳定的运行，不会出现复位或跑飞现象。另外采用 LM2940 给编码 器、蓝牙、OLED 供电，舵机由 LM1084-ADJ供电。调试过程中，采用人机交互模块液晶和按键、 无线通讯蓝牙等模块辅助，方便小车的调试。
在采集图像上我们采用了定位眼摄像头，此款摄像头集成高灵敏度感光芯片CMOS数字摄像头芯片，支持从 320*240 到 80*60 不同分辨率输出，帧率高达 60fps，定位眼摄像头搭载180度红外滤光广角镜头，可以在远距离轻松捕获闪烁的红外信标。
1.3 智能车的软件系统
1.3.1智能车的软件系统概述。
软件是智能车的灵魂，能够实现智能车的轨迹控制。软件主要完成的功能有：
1.实现各个传感器模块的信号采集
2.算法的设计及采集数据的处理
3.输出执行命令，包括电机的控制，舵机的控制，從而控制小车的方向的速度从而完成最终的功能。
1.3.2 PID速度控制。
控制算法采用PID控制算法。PID算法使系统具有良好的动态性能和稳态性能、结构简单、可靠性高的优点。通过调整参数值，便可以使系统的调节拥有良好的快速性、稳定性、准确性。PID控制的原理，在模拟控制系统中，控制器最常用的控制规律就是PID控制。
PID控制器是一种线性控制系统，它将偏差的比例（P）、积分（I）、微分（D）通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。PID控制规律为
传递函数为
式中：KP—比例常数比；TI—积分时间常数；TD—微分时间常数。
本论文采用的是位置式PID控制算法
1.3.3方向控制。
方向控制，就是舵机的控制，我们使用的是PD控制器来控制我们的舵机。
微分具有超前作用，对于具有容量滞后的控制通道，引入微分参与控制，在微分项设置得当的情况下，对于提高系统的动态性能指标，有着显著效果。因此，对于控制通道的时间常数或容量滞后较大的场合，为了提高 系统的稳定性减小动态偏差等可选用比例微分控制规律。因此在舵机的控制上我们使用了PD控制器。
2 结束语
智能化设备在我们身边越来越普遍，随着我们做智能赛车，对于智能化产品有了一定的认识，锻炼了自己思维编程能力。
我相信智能化设备一定会越来越有市场，在未来的发展一定会很好的，我们也希望在这个大环境下有所作为。
参考文献
[1]卓晴、黄开胜、邵贝贝等.学做智能车.北京：北京航空航天出版社，2007.
[2]第十一届全国大学生“恩智浦”杯智能汽车竞赛秘书处，竞速比赛规则与赛 场纪律
[3]ARM Cortex M4 嵌入式系统开发实践-基于飞思卡尔 K60 系列微控制器王宜 怀王林编著
[4]谭浩强著.C 程序设计.北京：清华大学出版社.2003.
[5]杨明，宋雪峰，王宏，张钹.面向智能交通系统的图像处理[J].计算机工程与 应用.2001 年 09 期
关键词： 智能控制；智能车；硬件系统；软件系统
【中图分类号】TM30【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2018）07-0328-01
1智能车系统
1.1智能车系统介绍。
我们选用了动力较好的C车模，C车模的精度不是很高的。因此我们对C车模进行了一定的改造，主要使它的重量减轻和降低它的地盘高度。
为了使智能车系统更加的可靠，我们将智能车的驱动系统和主控分别设计，这样便于维护，同时可以简化电路，减少出错的概率。
传感器采用了定位眼摄像头用来采集图像和龙邱 LQ_ECM15180305_SDZ 512 线增量式编码器用来采集转速。为了方便调试，我们采用了OLED 显示屏来显示系统状态，按键来调节系统参数，同时使用蓝牙将数据发送给图像上位机从而观测动态数据。
1.2 智能车硬件系统。
为了使智能车能够稳定的运行，必须要保证电路的稳定性。单片机采用 MK60FX512ZVLQ15，使用一片 LM1117-3.3 产生的 3.3V 电压为单片机单独供电， 从而保证单片机稳定工作，不受其他电路影响，经试验证明单片机能够正常稳定的运行，不会出现复位或跑飞现象。另外采用 LM2940 给编码 器、蓝牙、OLED 供电，舵机由 LM1084-ADJ供电。调试过程中，采用人机交互模块液晶和按键、 无线通讯蓝牙等模块辅助，方便小车的调试。
在采集图像上我们采用了定位眼摄像头，此款摄像头集成高灵敏度感光芯片CMOS数字摄像头芯片，支持从 320*240 到 80*60 不同分辨率输出，帧率高达 60fps，定位眼摄像头搭载180度红外滤光广角镜头，可以在远距离轻松捕获闪烁的红外信标。
1.3 智能车的软件系统
1.3.1智能车的软件系统概述。
软件是智能车的灵魂，能够实现智能车的轨迹控制。软件主要完成的功能有：
1.实现各个传感器模块的信号采集
2.算法的设计及采集数据的处理
3.输出执行命令，包括电机的控制，舵机的控制，從而控制小车的方向的速度从而完成最终的功能。
1.3.2 PID速度控制。
控制算法采用PID控制算法。PID算法使系统具有良好的动态性能和稳态性能、结构简单、可靠性高的优点。通过调整参数值，便可以使系统的调节拥有良好的快速性、稳定性、准确性。PID控制的原理，在模拟控制系统中，控制器最常用的控制规律就是PID控制。
PID控制器是一种线性控制系统，它将偏差的比例（P）、积分（I）、微分（D）通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。PID控制规律为
传递函数为
式中：KP—比例常数比；TI—积分时间常数；TD—微分时间常数。
本论文采用的是位置式PID控制算法
1.3.3方向控制。
方向控制，就是舵机的控制，我们使用的是PD控制器来控制我们的舵机。
微分具有超前作用，对于具有容量滞后的控制通道，引入微分参与控制，在微分项设置得当的情况下，对于提高系统的动态性能指标，有着显著效果。因此，对于控制通道的时间常数或容量滞后较大的场合，为了提高 系统的稳定性减小动态偏差等可选用比例微分控制规律。因此在舵机的控制上我们使用了PD控制器。
2 结束语
智能化设备在我们身边越来越普遍，随着我们做智能赛车，对于智能化产品有了一定的认识，锻炼了自己思维编程能力。
我相信智能化设备一定会越来越有市场，在未来的发展一定会很好的，我们也希望在这个大环境下有所作为。
参考文献
[1]卓晴、黄开胜、邵贝贝等.学做智能车.北京：北京航空航天出版社，2007.
[2]第十一届全国大学生“恩智浦”杯智能汽车竞赛秘书处，竞速比赛规则与赛 场纪律
[3]ARM Cortex M4 嵌入式系统开发实践-基于飞思卡尔 K60 系列微控制器王宜 怀王林编著
[4]谭浩强著.C 程序设计.北京：清华大学出版社.2003.
[5]杨明，宋雪峰，王宏，张钹.面向智能交通系统的图像处理[J].计算机工程与 应用.2001 年 09 期