1.开题依据
大学生竞赛车模系统的优化设计是基于“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛，对摄像头循迹的自动行驶小车系统的机械结构、电子电路、程序设计、传感方案、图像识别和自动控制方面进行优化设计，并得到尽可能高效和稳定的设计方案。
1.1 研究背景——“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛介绍
竞赛由飞思卡尔公司与教育部高等学校自动化专业教学指导委员会联合主办。该竞赛以“立足培养、重在参与、鼓励探索、追求卓越”为指导思想，是以智能汽车为竞赛平台的多学科专业交叉的创意性科技竞赛，是面向全国大学生的一种具有探索性的工程实践活动，旨在促进高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能，倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神[1]。
竞赛规则概述：组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和充电式电池，参赛者要制作一个能够自主识别路径的智腀@担谧派杓频呐艿郎献远侗鸬缆沸惺?跑道在比赛前未知形状)，最快跑完全程而没有冲出跑道为获胜者。
1.2 研究的目的与意义
此研究是基于大学生智能汽车竞赛进行的，该竞赛的设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识，因此竞赛车模即使一个极具机电一体化特征的产品，智能赛车的设计可以有效增强多学科知识的融合，激发创造性思维，拓展新颖的自动控制解决方案。此外，智能汽车目前还是一个前沿领域，智腀@稻喝锹跞胝飧隽煊虻牡谝徊健Ｈ缘闹悄@@稻喝牟稳呃醋匀鞔蟾咝＃渲邪斯谏罡叩墓た泼＃悄@@荡笕腔诠降某的Ｆ教ń械谋热行Ъ煅檠芯康某晒闭庖彩歉咝９こ棠芰Φ囊怀【杭肌Ⅻbr>本研究具有深远的意义。自动化技术是现代工业技术的主导方向，从工业机器人的广泛使用、机床的数字化等方面都可以看出自动化技术的重要地位。现代自动化技术不同于传统机械或电子专业，它将机械技术、电子技术、计算机技术、传感器技术和自动控制技术集合于一身。竞赛车模实际上是一个自动化产品，车模通过传感器采集道路信息，由微机进行处理和分析后结合其他传感器采集的车体信息，闭环控制，不断调整车模在道路上的位姿和速度，并沿赛道尽可能快地抵达终点，过程中无任何人为操作。
优化设计是从多种方案中选取最佳方案的设计方法。本研究中优化设计的目的有：提高道路识别的速度和准确性；提高车体在多变路况情况下行驶的稳定性；提高车模的动力性能；降低能耗等。
由此可见研究自动控制系统及其优化设计是及其重要的，这正是此项研究的意义所在。
