Page 61 - 优秀学员达人录

上海市青少年科学创新工作站
优秀学员达人录

上海交通大学机械工程实践工作站
就读于华东师范大学第一附属中学
科创语录：创新来源于新奇的
想象力和大胆的尝试。
达人 郝世隆

探究电动汽车自动泊车系统

我的课题是《电动汽车自动泊车系统的研究》，因为自动
泊车系统是自动驾驶的重要组成部分，也是将来汽车智能化的
必然发展趋势之一。
课题的主要内容是对车辆平行于马路边缘这一特定工况的
自动泊车进行研究。课题基本研究思路是，通过对泊车轨迹的
几何建模和仿真优化，从而优化控制方案，最后利用实验对泊
车控制进行验证。
在运用几何原理并结合电动汽车的特点对倒车工况的泊车
几何轨迹进行数学建模时，遇到了一些困难，建模要用到绝对
坐标系转换知识，然而，这个知识对我来说是个不小的挑战。 初步熟悉课题研究的基本步骤，培养了质疑、独立思考和动手
我马上查找相关资料进行自学，遇到不懂的疑难点就向老师请 能力。此次科创经历，也使我认识到知识的不足，学习时要灵活，
教，同时与同学积极探讨，终于弄清楚不同坐标间的复杂关系， 善于分析总结，尝试不同的方法来提高学习效率。
得出了正确的数学表达式，利用 Mathematica 对小车运动进行 科创课题研究中，一定要敢于质疑，从细微处发现问题提
了仿真，画出了汽车在自动泊车途中四轮的运动轨迹以及车身
出问题，大胆尝试不同的方法，这样课题实验可能就会柳暗花明。
扫过的面积图像，对可能遇见的障碍物以及可能的碰撞进行识
别和规避，经过多轮的模拟迭代得到了优化的泊车轨迹。在进
行汽车的编程优化控制时，我又遇到了一些问题，在控制汽车
完成前进、倒车或转向动作的同时，还要控制超声波传感器对
障碍物或车位进行检测。为了解决这个问题，我想到了化整为零、
分步循序渐进的方法：先通过开环控制实现对小车的泊车控制， 学习认真刻苦
完成了按轨迹的动作控制。再加入超声波探测功能，实现泊车 活动热情高昂
的闭环控制。闭环控制时，要对车位进行检测，其难点在于必
须在车辆行进的同时完成超声波探测，因此我决定将探测进行 郝世隆同学开题报告撰写认真，相关研究背景及拟解决
分时控制，当检测到汽车与障碍物的距离发生两次变化时即说 的问题明确，查阅信息详实，研究方案设计能力强。中期阶
明检测到有车位，然后再启动倒车泊车程序。有该想法后，我 段研究工作进展符合开题计划，课题开展过程中学习态度端
非常兴奋，马上将该点子付诸实验，结果表明我的想法的确有 正，记录表填写认真，并有详实的学习心得与体会记录。
效可靠。解决了上述一些难点问题后，最终利用超声波传感器 该同学所选择研究的课题内容符合中学生特点，在课题
完美实现了对电动汽车平行泊车的闭环控制。 过程中有较浓厚的科学研究兴趣、能够从多角度发现和分析
至此，经过几个月的努力和老师的辛勤辅导，我顺利完成 问题，并勇于提出自己的观点和见解，体现出较强的解决实
了我的科创课题。 际问题的能力。
课题研究内容具有一定的理论和实际应用价值，结题汇
课题研究中一定要敢于质疑 报材料认真详实，答辩展示及回答问题正确，具有较强的自
主探究能力和良好的科学态度。
《电动汽车自动泊车系统研究》课题给予我许多接触新知
识与实践的机会，针对课题中遇到的困难和问题，我积极查资料， ——指导老师：上海交通大学 副教授 黄宏成
从多角度进行分析，大胆提出设想，并与黄老师沟通，成功地
以新方法重新优化编程并完成控制验证实验。通过该科创课题，
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