轨道竞速车
📅 计划中电磁巡线 · 5 路工字电感前瞻 · 全国大学生智能车竞赛 电磁组方向 · 立项 2026-05
买套件 → 自制前瞻 → 元素识别 → 参赛冲刺
延续 mars_rover 太阳能白线循迹之后的「竞速进化路线」:从光学循迹升级到电磁循迹, 对标全国大学生智能车竞赛电磁组水平。复用 c6_chassis 的 WiFi OTA、ICM20602 IMU 经验, 引入 TC264 主控、5 电感差比和、负压下压力等竞赛级技术栈。
- 0Phase 0 · 买套件 + 摸生态
买一套逐飞 B 车模成品 + 标准电磁前瞻板,先把循迹基础跑顺,理解差比和与 PID
硬件:逐飞 B 车模 + 5 电感前瞻板 + STC8H 入门主控
- 1Phase 1 · 自制前瞻 + 跑通基础
自己设计 5 电感前瞻板(10mH 工字电感 + 运放检波 + ADC),自制主控母板,跑通基础 PID
硬件:嘉立创打板 + 立创自购电感 + TC264 核心板
- 2Phase 2 · 元素识别 + 速度闭环
加陀螺仪角度环、十字 / 环岛 / 坡道识别,编码器闭环测速,做调参上位机 + 蓝牙无线
硬件:+ ICM20602 + 1024 线编码器 + 4G 调参模块
- 3Phase 3 · 竞赛冲刺 + 项目特色
上 BLDC 无刷 + 负压风扇下压力,调最优 PID 准备参赛;加摄像头辅助做项目亮点
硬件:+ 2860KV 无刷 + 涵道空心杯 + K210 摄像头
系统架构
数据流 / 模块关系5 路电感 → 模拟前端 → ADC → TC264 差比和/PID → PWM 输出。旁路:IMU/编码器闭环、人机调参、电源分配。
电磁循迹 · 信号链原理
给孩子的科普版赛道埋漆包线通 20kHz 交流 → 产生交变磁场 → 工字电感感应电压 → LC 选频 → 运放放大 → 检波 → ADC → 差比和算偏差。
推荐功能清单
按实现优先级排序| 优先级 | 功能 | 实现思路 |
|---|---|---|
| 必做 | 电感差比和归一化 | 5 路电感扫描 → (L−R)/(L+R) 计算偏差,每次起跑前自动标定最大值 |
| 必做 | 转向 PD 控制 | 偏差喂入位置式 PD,输出舵机角度;微分项滤掉抖动 |
| 必做 | 速度 PID 闭环 | 1024 线编码器测速,增量式 PID 把转速跟到目标值 |
| 必做 | 起跑停车线检测 | 中间电感突变 + 软件计数判定,3 秒计时后自动停车 |
| 强推 | 陀螺仪角度环 | ICM20602 给舵机加阻尼,过弯不画龙、坡道不窜车 |
| 强推 | 元素识别状态机 | 十字 / 环岛 / 坡道 / 入库各写一套电感特征,状态机切策略 |
| 强推 | 上位机调参 + 波形 | 蓝牙 / 4G 接逐飞示波器,实时看电感 + PID 误差波形 |
| 亮点 | 负压风扇下压力 | 底部加涵道空心杯做真空吸盘,高速过弯不甩出去(国一标配) |
| 亮点 | OLED 实时状态 | 0.96 寸 OLED 显示电池电压 / 当前速度 / PID 参数 |
| 亮点 | WiFi OTA 调参 | 复用 c6_chassis 的 espota.exe 方案,不用拔线改参数 |
| 进阶 | K210 摄像头辅助 | 前瞻外加一路视觉,识别远端弯道提前减速 |
| 进阶 | 双车跟随 | ESP-NOW 互联,做「双车跟随组」或者赛道接力 |
WiFi OTA + espota.exe 沿用 c6_chassis;ICM20602 / 编码器闭环可与 quadcopter 共享代码; mars_rover 的 TCRT5000 经验直接告诉你"光学循迹的上限在哪、为什么要升级到电磁"。
赛道需自制:0.2mm 漆包线埋地胶 + 20kHz / 100mA 恒流信号源; 电感前瞻必须 LCR 表配对,差比和精度比换芯片还重要;负压风扇要做物理急停。
Projects/track_racer/目录下的README.md、docs/bom.md 与research/landscape.md。