第一章 引言
本文介绍了一套完整的智能汽车自主路径跟踪的解决方案，共分为机械设计和电子设计两大部分，其中电子设计又分为硬件设计和软件设计两部分。从控制的角度讲，智能汽车的设计可以看做自动控制系统设计，全文分为自动控制元件设计和自动控制算法设计，其中控制算法设计又分为图像采集与处理算法设计、转向控制算法设计和速度控制算法设计三部分。
随着电子技术的迅速发展，电子技术在现代汽车上的应用范围不断扩大，许多传统的机械机构已经被更稳定、更安全的电子系统取代。智能汽车无疑是未来汽车行业发展方向。
汽车转向系统已从简单的纯机械式转向系统、液压动力转向系统（HPS）、电动液压助力转向系统（EHPS）发展到如今的更为节能及操纵性能更为优越的电动转向系统（EPS）。电动转向系统在汽车上的应用，改善了汽车转向的控制性能。
汽车动力系统前端已发展到混合动力系统（HEV）和电动力系统（BEV），新型动力系统的研究和应用将大大降低功耗，从而节约能源，实现绿色环保。
全国大学生智能车竞赛正是以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感、电子、电气、计算机和机械等多个学科。智能车以MC9S12DG128为核心控制器，进行转向和速度控制，实现路径跟踪功能。
在转向系统方面，竞赛使用舵机实现智能车转向系统，利用舵盘的转动带动转向拉杆横向移动，从而带动前轮转动，实现EPS。通过对舵机控制信号高电平时间的控制实现转向控制。
在动力系统方面，竞赛使用直流电机实现智能车动力系统，利用直流电机拖动后轮转动，从而达到后轮驱动，实现BEV。通过对直流电机电枢两端电压的控制实现速度控制。
算法设计是智能车设计的灵魂所在。在设计过程中，我们参考了大量的书籍文献。在图像采集与处理算法设计中，我们主要参考了文献[2]，利用边沿检测算法提取出黑线中心线的位置，并据此计算出舵机和直流电机的期望值；在转向控制算法设计中，我们主要参考了文献[4]，利用P控制算法对舵机进行控制，并采用非线性化策略进行算法改进；在速度控制算法中，我们主要参考了文献[7]，利用P控制算法对直流电机进行控制，并采用分级速度控制策略进行算法改进。
南昌大学首次参加全国大学生智能车竞赛，S-Challenger是南昌大学两支参赛队伍中的一支，S-Challenger的涵义是速度（speed）和智慧（smart）的挑战者。经过数月的团队分工与合作，我们顺利的完成了赛车的设计与制作。下面是比赛准备期间的时间表：
本文将尽可能准确、详尽的反映S-Challenger在设计和制作智能车过程中的方方面面。全文围绕“控制”二字展开，分为七章：
第一章，引言；第二章，系统设计；第三章，机械设计；第四章，硬件设计；第五章，软件设计；第六章，系统开发与调试；第七章，结论。
