全国大学生光电设计竞赛赛题及作品解析

前言2008年第一届光电设计竞赛任务书竞赛主题：光与能源2008年竞赛题目A：太阳能动力赛车2008年竞赛题目B：太阳能驱动的电光源2010年第二届光电设计竞赛任务书竞赛主题：光与生活2010年竞赛题目A：基于太阳能的光电导航搬运车2010年竞赛题目B：光电智能导盲器2012年第三届光电设计竞赛任务书竞赛主题：光与信息2012年竞赛题目A：基于光电导航的无人驾驶智能车2012年竞赛题目B：激光反射法音频声源定位与语音内容解析

Ⅰ篇赛题解析第0章 光电系统设计概述0.1光电系统组成与分类0.2光电设计竞赛的步骤0.2.1审题0.2.2理论方案设计与论证0.2.3实物制作与组装调测0.2.4实物竞赛和答辩0.2.5竞赛总结报告0.3光学系统的设计0.3.1光学系统的设计过程0.3.2光学设计常用仿真软件0.4电子系统的设计0.4.1模拟电路设计0.4.2数字电路设计0.4.3单片机系统设计0.4.4系统可靠性设计0.4.5仿真设计与调试0.5结构/机械系统设计0.5.1明确机械系统的技术性能要求和设计约束0.5.2机械系统的结构方案设计0.5.3机械零部件设计0.5.4最终设计参考文献第1章 2008年A题：太阳能动力赛车1.1题目分析与总体设计1.1.1题目分析1.1.2总体设计1.1.3设计要点1.2太阳能动力系统设计1.2.1太阳电池的种类与特点1.2.2太阳电池的选择及使用1.2.3能效计算与能量分配1.2.4作为可选项的聚光系统设计1.3赛车控制系统设计1.3.1电源管理模块1.3.2电动机选择与驱动方式1.3.3光电导航方式1.3.4单片机控制电路1.4赛车车体结构设计1.4.1赛车车型设计1.4.2赛车重心位置的确定及调整1.5实物制作与组装测试1.5.1材料与器件1.5.2组装与测试方案1.5.3电动机齿轮传动的调整第2章 2008年B题：太阳能驱动的电光源2.1题目分析2.2方案探讨2.3太阳能聚光系统设计2.3.1聚光器的选择及使用2.3.2追光系统的设计2.4光电转换系统设计2.4.1太阳电池的选择及使用2.4.2最大功率追踪2.4.3散热系统设计2.4.4其他效率提高措施2.5电光转换系统设计2.5.1选择合适的电光源2.5.2电光源的驱动电路2.5.3提高电光转换效率的方法2.5.4控制系统硬件设计2.6测量系统参考文献第3章 2010年A题：基于太阳能的光电导航搬运车3.1题目分析3.1.1知识背景3.1.2技术重点与难点3.2总体设计方案3.3能源系统3.3.1提高输出功率的方法3.3.2对阴天情况的适应性3.4控制系统3.5避障与导航系统3.5.1导航方式3.5.2导航方案举例3.6机械系统3.6.1小车驱动方式3.6.2驱动电动机选择3.7实物测试第4章 2010年B题：光电智能导盲器4.1题目分析4.1.1知识背景4.1.2技术难点4.2总体设计方案4.3障碍物探测系统4.3.1红外测距4.3.2图像探测识别4.3.3激光雷达测距4.4赛道及障碍物特性分析4.5人机交互方式的设定4.6主控模块：智能仪器的大脑4.7实物测试4.8小结第5章 2012年A题：基于光电导航的无人驾驶智能车5.1题目分析5.1.1背景知识5.1.2技术难点5.2总体设计方案5.3控制系统5.4导航系统5.4.1探测器5.4.2直行导航5.4.3转弯导航5.4.4入库导航5.4.5导航方案举例5.5机械系统5.5.1智能车驱动方式5.5.2小车各模块的位置分布5.6实物测试第6章 2012年B题：激光反射法音频声源定位与语音内容解析6.1题目分析6.1.1背景知识6.1.2技术难点6.2总体方案设计6.2.1技术难点及解决方案6.2.2检测模块设计6.2.3音频处理平台与处理方法6.3系统总体结构

Ⅱ篇作品解析第1章 2008年A题：太阳能动力赛车作品1（实物竞赛二等奖，浙江大学）1.1.0引言1.1.1聚光系统1.1.2电路系统1.1.3机械装置1.1.4测试与改进1.1.5自我总结参考文献作品2（获奖理论方案，实物竞赛三等奖，北京理工大学）1.2.0前言1.2.1太阳电池调研及太阳能稳压电路1.2.2三角底架的车型设计1.2.3三级齿轮传动系统1.2.4聚光系统的方案设计1.2.5自动导航设计1.2.6自我总结与专家点评第2章 2008年B题：太阳能驱动的电光源作品1（获奖理论方案，实物竞赛一等奖，华中科技大学）2.1.0前言2.1.1总体设计方案2.1.2太阳能聚光器2.1.3光电转化部分2.1.4电光转化部分2.1.5可行性分析2.1.6自我总结与专家点评参考文献作品2（获奖理论方案，浙江大学）2.2.1设计要求（略）2.2.2对系统各部分的技术要求2.2.3方案分析2.2.4整体方案细化分析2.2.5结论2.2.6专家点评第3章 2010年A题：基于太阳能的光电导航搬运车作品1（获奖理论方案，实物竞赛一等奖，华中科技大学）3.1.1研究内容3.1.2研究方案3.1.3实物测试结果与分析3.1.4特色与创新点3.1.5存在的问题和改进方法作品2（实物竞赛二等奖，国防科技大学）3.2.1研究内容3.2.2研究方案3.2.3系统实现3.2.4智能车参数3.2.5解决的关键问题和创新点第4章 2010年B题：光电智能导盲器作品1（实物竞赛二等奖，长春理工大学）4.1.0引言4.1.1研究方案4.1.2技术路线及可行性分析4.1.3特色与创新点作品2（获奖理论方案，实物竞赛优胜奖，浙江大学）4.2.0引言4.2.1研究方案4.2.2导盲信号处理流程4.2.3技术路线及可行性分析4.2.4主要功能模块设计4.2.5特色与难点第5章 2012年A题：基于光电导航的无人驾驶智能车作品1（实物竞赛一等奖，长春理工大学）5.1.1研究内容5.1.2研究方案5.1.3技术路线及可行性分析5.1.4拟解决的关键问题5.1.5特色与创新点作品2（优秀理论方案，浙江大学）5.2.1摘要5.2.2总体介绍5.2.3理论方案5.2.4软件设计思路5.2.5实物制作与组装调试5.2.6赛后总结第6章 2012年B题：激光反射法音频声源定位与语音内容解析作品1（实物竞赛一等奖，长沙学院）6.1.1研究内容6.1.2研究方案与技术路线6.1.3结论6.1.4特色与创新点作品2（一等奖，国防科学与技术大学）6.2.1方案简介6.2.2技术路线6.2.3特色与创新点

附录附录A全国大学生光电设计竞赛评奖结果（2008—2012）2008年第一届光电设计竞赛理论方案获奖名单2008年第一届光电设计竞赛实物竞赛获奖名单2010年第二届光电设计竞赛理论方案获奖名单2010年第二届光电设计竞赛实物竞赛获奖名单2010年第二届光电设计竞赛优秀组织奖2012年第三届光电设计竞赛理论方案获奖名单2012年第三届光电设计竞赛实物竞赛获奖名单2012年第三届光电设计竞赛优秀组织奖附录B第一届至第三届全国大学生光电设计竞赛竞赛、组织委员会及命题专家名单跋

《全国大学生光电设计竞赛赛题及作品解析（2008-2012）》包括3部分内容：第1部分为第一届至第三届大学生光电设计竞赛的正式赛题及相关信息；第2部分为国内著名高校的专家对各赛题的详尽解析；第3部分为从各参赛队中挑选的优秀设计方案以及专家对这些方案的点评及改进建议。　　结合竞赛的参赛实践，《全国大学生光电设计竞赛赛题及作品解析（2008-2012）》详细介绍了一些获奖作品的成功经验、技术方案及参赛技巧。适合高校各专业参加光电设计竞赛活动的学生、指导教师以及相关企业的技术人员等阅读参考。