在机自学院自强队的这一年_南京信息工程大学 黄慎-程序员宅基地

(校报投稿)

     

今年暑假,自强队代表上海大学再次出征,参加在南京信息工程大学举办的第十一届全国大学生“恩智浦”杯智能汽车竞赛(原飞思卡尔杯),与来自整个华东地区的70所高校的337支队伍展开紧张角逐,最后自强队6支队伍以5个二等奖和一个三等奖的成绩给这次出征画上了圆满的句号。

比赛结束的那天晚上,我们每位老队员的心情如过山车一般,先是紧张兴奋又变成了沉默伤感。因决赛现场的激烈角逐而紧张,为能取得满意的成绩而兴奋。伤感是因为意识到比赛结束后就是要分别了,每位老队员都要离开自强队投入到紧张的学习中,为自己的梦想打拼。一年前,我们因自强队结缘,一路上共同学习,攻克难题,是队友更是战友,说到分别难免有些不舍。

在自强队的这段时间,对我来说不仅收获了这些志同道合的朋友,也不仅仅是学会各种软件和硬件的设计方法,做出一辆能符合竞赛要求的智能汽车,更重要的是这个过程让我明白如何进行科创,如何解决问题,如何坚持。这些收获将与我一路相伴,使我受益终身。

这里我总结了在自强队参与科创的过程中感受最深的三点,与大家分享

1、重视实践,也要提高理论素养

我们小组的选题是两轮平衡车,也是今年竞速组最难的一个。小车只能两个轮子着地,并且要根据路况自主的实现过弯和上坡的动作,期间不能跌倒和也不能冲出赛道,完成比赛最快者获胜。

我们的项目一开始定下了以实践指导科创的路子,不断的试错,总结,取最优的结果。这无疑这是上手最快的方法,有可能稀里糊涂的把问题解决掉,但有时却是盲目的。因为之前有过PID参数整定的经验,所以说自信满满,很快就把小车的直立调了出来。然而在直立的基础上控制速度,却调了很多天,小车一直是失控状态。以实践指导科创的路遇到了天花板。

我们决定把手头的工作放一放,花了一个月的时间潜心研究原理。最后运用自动控制原理的知识建立了小车系统的数学模型,理论分析结果让我们大吃一惊,这个系统本身是不稳定的。简单的说因为直立和速度的控制对应着同一个控制对象,所以他们的控制是相互影响的,加入两个负反馈上去,这个系统变成了一个正反馈的系统,所以微小的干扰都会导致失控。解决问题只能从这个系统数学方程的特征根下手,设法减小负特征根的值。

先分析原理,有针对性的调整,再根据实验的情况进行微调,理论和实践并重成了我们的科创新理念。我们的问题最后得到了解决。更重要的是,掌握了原理,以后再遇到问题心里有底气

 

2、自我反思,也要敢于质疑权威

   之前我们思维上一直有一个惯性,遇到问题首先会问“是不是我哪里做错了”然后前前后后的排查自己的错误。这种思想在大部分情况下都受用,特别是在知识水平还有限的本科阶段,自身出错在所难免,权威的指导作用还是极高的。但这并不意味着我们要忽视这一点,敢于质疑权威才能开辟新天地,才能走得更远。

       我们为了测小车的速度,分别在轮子上安装了两个编码器。编码器的A、B两相与主芯片的正交解码模块相连,所谓正交解码就是能够根据A、B两相的相位差判定轮子的转速和方向。但是安装调试时,右边的轮子无论实际怎么运动,始终显示正向旋转。我们首先想到了自己电路板的设计问题,于是剃掉了一些电阻,但还是不行。于是判断可能是编码器的问题,于是又拆车换编码器,但始终无法解决问题。

       这个问题因为在开始试车时影响不大,被搁置了很久,直到比赛前一周,我确定自己的硬件设计和代码完全没有问题了,才敢直面的质疑权威,开始翻看芯片公司给的标准库文件,对照芯片手册,最后发现是飞思卡尔公司官方的寄存器配置错了,我随即改了一个底层符号问题得到解决。

       困扰几个月的问题迎刃而解,隐患被排除,车的控制也更加稳定。能自我反思,也要敢于质疑权威让我收获了胜利的果实。

 

3、加强自身,也要重视团队合作

一个人能量再大,脱离了团队也可能一事无成。“团结就是力量”是我们从小都懂的道理,在自强队我对团队合作又有了更深刻的认识。合作不仅仅体现在一个团队固定的分工上,更重要的是解决问题时的相互配合,就像手术台上的医生们,每个成员在关键时候要意识到自己该做什么,配合的天衣无缝,才能万无一失。当然,这需要团队成员平时不断的磨合。

比赛前一天,每个队有20分钟的进场试车时间,因为现场的环境与自己实验室不同,参数和策略都要根据试车情况作出调整,所以这个时间对第二天正式比赛来说十分珍贵。自信的讲,我们应该是那天试车效率最高的一队。20分钟,我们紧密合作,根据现场的情况调配了20多组参数,并且都在纸上进行了详细的记录,关键地方有视频记录,这大大方便了我们之后的分析和策略调整。因此比赛时我们的车全都是一次性跑完全程,我们也成了为数不多的一次性成功的队伍。

所谓台上一分钟,台下十年功,我们并不是临时分工去做这件事,而是平时就加强了这方面的磨合,我们赛前在实验室测试时,都有专人记录数据和实验现象,之后分析原因,因此我们在真正的赛场上才能游刃有余。当然我们团队的合作精神还体现在其他各个方面,这是我们团队的软实力。

 

 

赛后,我给新一届的自强队队员留下了一句话“不断跌倒,不断失败,也要不断重来”。在科创的道路上,困难永远会比我们预想的要多,我们可能会感到无助,会迷茫,但是这个时候请给自己再来一次的力量,你会发现成功与你越走越近。

自强队就是这样一个平台,她是灵活的,是包容的,科创上没有条条框框,你可以大胆想象,将你的想法付诸实践,我们会为你的成功鼓掌,也允许你失败。一年又一年,陈万米

老师和黄慎之老师,始终与自强队相伴,总结传承,让这个团队像家一样亲切温暖。铁打的营盘流水的兵,每次老队员的离开,都是为了迎接新队员的到来,希望他们也能在这个平台成长,收获,自强不息。

                                                                                                    2016年8月28日

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