2026电赛 · 车载平行滚球控制系统笔记

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📖 导读

2026 年电赛第一天，H 题「车载平行滚球控制系统」正式发布。题目要求在小车循迹的同时，通过白杆控制钢球稳定在指定位置，并需具备图传录制与回放功能。整体难点集中在机械结构，代码层面主要考察循迹、摄像头识别及视频录制。只要第三问攻克，后续四问可复用同一控制逻辑。

核心观点

🎯 难点定位

结构 > 代码。AI 能辅助写代码，但机械的稳固性、连杆间隙、电机扭矩才是决定成败的关键。结构不稳，一切归零。

🧠 控制思路

PID 输入 = 钢球坐标 + 小车加速度，输出 = 步进电机 PWM。仅用坐标做输入效果有限，必须引入加速度前馈。

🔁 复用逻辑

第三问（静态定点）是基础。第三问稳定后，第四、五、六问本质是同一套平衡算法 + 循迹状态机的组合，只需调整目标值与运行路径。

装置拆解 · 三大模块

① 图传监测装置

发送模块稳固安装在小车上，接收模块置于环形线路外。需实时显示钢球画面，每次测试都要录制视频并支持回放——这是所有问次的通用要求。

② 循线小车

沿黑色环形路线行驶，推荐 8 路或 12 路不可见光灰度传感器（对称布局）。起步、匀速、减速分五段状态机控制，确保循迹平顺，减少对钢球的扰动。

③ 白杆平衡装置

步进电机 + 连杆结构，铰链/合页固定，离地 ≥5 cm。衔接处必须零间隙，用热熔胶或机械方式锁死，保证钢球运动完全受控。

各问要求 · 踩分要点

第一问图传装置 · 实时显示 + 录制回放

第二问循迹一圈 ≤ 20 s · 停车误差 ≤ 2 cm

第三问钢球 ±5 cm 折返 · 误差 ≤ 1 cm

第四问 A → B 行驶 ≤ 8 s · 钢球稳定在 O 点 ±1 cm

第五问循迹一圈 ≤ 30 s · 钢球稳定在 O 点 ±1 cm

第六问钢球置于白杆任意位置 · 循迹一圈稳定运行

“

一定要验个 20 次以上，并且这 20 次以上也有 90% 的成功率，你才能说这个题目你能拿分。否则去了验收场地，系统不稳定，一分都没有。

—— 不知名同学

控制思路 · PID 设计

目标：钢球实际坐标 → 目标坐标（O 点或任意设定点），同时抑制小车加速度带来的扰动。

输入量：① 钢球坐标（摄像头识别） ② 小车加速度（编码器测速后微分）

输出量：步进电机 PWM → 白杆角度

💡 关键逻辑：小车起步加速时，钢球有向后趋势，白杆需上抬提供向前分力；减速时相反。仅靠坐标闭环响应慢，加入加速度前馈可大幅提升动态稳定性。

循迹 · 五段状态机

停止 → 起步（低加速度平滑启动）
加速 → 匀速（满足时间要求，保持稳定）
匀速 → 减速（缓慢降速，避免钢球冲撞）
减速 → 停止（精准停车，误差 ≤2 cm）
全程平衡装置持续工作，独立于循迹任务

🧰 行动建议 · 来自 up 主的提醒

结构优先：步进电机扭矩要足，连杆衔接处必须死死固定，杜绝间隙。
传感器选型：选用不可见光灰度传感器（8路或12路），对称布局，避免可见光干扰。
不要闭门造车：加入交流群，多看别人方案，避免偏题。
图传模块：建议直接采购成品，能录制、存储、回放即可，不必自研。
代码封装：将循迹和平衡分别封装为 API，通过按键状态机切换任务。
充分测试：同一工况下连续测试 20 次以上，成功率 ≥90% 再参加验收。

“

这道题他考的是有难点的，但他也没有那么难。只要你第三问做出来了，第 3、4、5、6 问其实都是同一个思路。

—— 不知名同学

📌 结尾总结

2026 电赛 H 题「车载平行滚球控制系统」本质是「循迹小车 + 平衡滚球」的组合题。最大的门槛在机械结构，而非代码。只要白杆装置足够稳固，PID 加入加速度前馈，再配合成熟的状态机框架，第三问至第六问可以顺次打通。第一天不必慌张，认真读题、稳扎稳打，把结构做牢、把基础逻辑跑通，后续自然水到渠成。

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