智能車競賽技術講座 教學大綱

第頁智能車競賽技術講座一、課程說明課程編號：090107X10課程名稱：智能車競賽技術講座/Intelligentcarcontesttechnicalseminars課程類別：學科基礎課學時/學分：16/1先修課程：高等數學，大學物理適用專業(yè)：自動化、測控技術與儀器、智能科學與技術、電氣工程及其自動化、通信工程、電子信息工程、計算機科學與技術、信息安全、物聯(lián)網工程、軟件工程、電子信息科學與技術、能源與動力工程、機械設計制造及其自動化、微電子科學與工程、車輛工程、交通設備與控制工程、材料科學與工程等相關專業(yè)教材、教學參考書：1.卓晴,黃開勝著.學做智能車-挑戰(zhàn)“飛思卡爾”杯.北京：北京航空航天大學出版社,2012年2.閆琪,王江,熊小龍,朱德亞等.智能車設計-“飛思卡爾杯從入門到精通”.北京:北京航空航天大學出版社,2014年3.隋金雪,楊莉,張巖.“"飛思卡爾”杯智能汽車設計與實例教程.北京:電子工業(yè)出版社,2014年二、課程設置的目的意義該課程旨在幫助參加“全國大學生智能車競賽”的學生和廣大業(yè)余車模愛好者自主研究和制作能自動識別道路并穩(wěn)定高速行駛的移動智能機器人。通過本課程學習讓學生了解車模的機械調整、控制系統(tǒng)硬件電路設計、軟件仿真、控制策略以及單片機開發(fā)等多方面的基本知識，為學生自主開發(fā)快速、穩(wěn)定的智能車奠定基礎。三、課程的基本要求知識：通過本課程的學習，使學生了解教育部舉辦的全國大學生智能車競賽的歷史、意義和發(fā)展趨勢，掌握智能車的工作原理、基本結構和運行知識，獲得較好的智能車系統(tǒng)分析、設計及開發(fā)方面的工程實踐知識，具有初步的工程管理、節(jié)約資源、環(huán)境保護、社會法律等基本知識。能力：通過本課程學習，要求學生對智能車的發(fā)展概況、基本原理、前沿知識和應用領域有初步了解；對智能車競賽的光電、攝像頭、電磁等導航方案的智能車主要理論與技術有一定掌握，啟發(fā)學生對后續(xù)新組別的智能車研究、開發(fā)能力；針對智能車循跡、避障等具體問題提出有效的解決方案，提高研究開發(fā)出穩(wěn)定、高速智能車系統(tǒng)的能力，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識，提高分析、發(fā)現(xiàn)、研究和解決問題的能力。素質：通過本課程的學習，幫助學生建立光、機、電一體化的觀念；通過課程中的分析、討論、辯論培養(yǎng)分析溝通交流的素質，提升學生的基本素質；通過課外導學的模式，提升自主學習和終身學習的意識，形成不斷學習和適應發(fā)展的素質。四、教學內容、重點難點及教學設計課程基本內容包括道路檢測、電機驅動、控制策略算法、單片機調試以及模型車制作等方面的基本內容，其中重點和難點是如何提高智能車的速度和穩(wěn)定性。章節(jié)教學內容總學時學時分配教學重點教學難點教學方案設計（含教學方法、教學手段）講課(含研討)實踐第1講概述；光電組方案道路檢測22智能車的工作原理、基本結構和運行知識；光電對管、激光管的工作原理，設備選型，傳感器布局，及基本賽道識別。斜入十字彎、單雙線識別、直角彎、障礙物、不對稱坡道等特殊賽道元素識別開展研討式、案例式、互動式教學，引導學生對光電組方案道路檢測的理解。第2講攝像頭組方案道路檢測22攝像頭的工作原理，設備選型，降低攝像頭高度與圖像校正，及基本賽道識別。斜入十字彎、單雙線識別、直角彎、障礙物、不對稱坡道等特殊賽道元素識別開展研討式、案例式、互動式教學，引導學生對攝像頭組方案道路檢測的理解。第3講電磁組方案道路檢測22電磁傳感器類型、工作原理，設備選型，傳感器布局，及基本賽道識別。斜入十字彎、單雙線識別、直角彎、障礙物、不對稱坡道等特殊賽道元素識別開展研討式、案例式、互動式教學，引導學生對電磁組方案道路檢測的理解。第4講電機驅動22驅動模塊的各種方案為降低內阻，詳細講解分立元件驅動電路開展研討式、案例式、互動式教學，培養(yǎng)學生設計合理的驅動電路的能力。第5講模型車制作22光電、攝像頭、電磁三種智能車的硬件設計、機械調整要點。在基本要求的前提下，力爭做到重量最輕、重心最低開展研討式、案例式、互動式教學，引導學生對模型車制作的理解，掌握機械安裝、調整方法。第6講控制策略算法22單電機、雙電機驅動的控制算法，舵機的控制算法，雙閉環(huán)的硬件實現(xiàn)與控制算法在滿足控制要求的前提下，降低算法的時間復雜度和空間復雜度開展研討式、案例式、互動式教學，培養(yǎng)學生針對不同的被控對象選用合適的控制算法的能力。第7講直立智能車22光電、攝像頭、電磁三種直立智能車的實現(xiàn)要點。傾角控制開展研討式、案例式、互動式教學，引導學生對直立智能車的理解，確保傾角魯棒性。第8講調試22智能車硬件、軟件調試的要求和