北京理工大学自动化学院科技实践会ac.bit.edu.cn/docs/2013-08/20130821164952101690.pdf ·...

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动动动动

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南南南南

北京理工大学自动化学院科技实践会

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目录前言...................................................................................................................................................2大学竞赛规划...................................................................................................................................3大学生创新项目...............................................................................................................................6数学建模...........................................................................................................................................8电子设计大赛.................................................................................................................................10博创杯.............................................................................................................................................12机械创新大赛.................................................................................................................................14挑战杯.............................................................................................................................................16飞思卡尔.........................................................................................................................................19北斗杯.............................................................................................................................................21西门子杯.........................................................................................................................................23后记.................................................................................................................................................25自动化科技实践会简介.................................................................................................................26

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前言怀着无比憧憬的心情来到大学，可面对转瞬即逝的大学四年，你，准备好了

吗？每个人都会为自己选择一条独特的道路，大学的路，也是人生的路。当你翻

开这个小册子的时候，或许你已经踏上了竞赛之路，此时，我们要很高兴的告诉

你，这条路上的风景很美，在这条路上你会发现自己的专业是多么有趣，科学知

识是多么魅力无穷。希望你能和我们一样，在这条道路上驻足，享受一段艰辛，

感受一段精彩！

这本册子饱含我们对前人深深的致敬，也是我们自己一段幸福的回忆，更是

给你的一些建议，踏着前人的足迹，我们收获了很多宝贵的记忆，现在已身为学

长学姐的我们希望刚刚参加竞赛的你可以走得更加顺利！在这里，一是我们对一

些自动化同学适合参加的竞赛做了一些简要介绍，给出了一些建议，更重要的则

是希望给你的四年规划提出一些建议，对本科四年我们应该怎样安排竞赛给一些

指导，让你少走一些弯路。

3

大学竞赛规划

首先用一个简单的时间表让我们来看看大学四年的各个阶段都适合参加一

些什么比赛，显而易见，大三是竞赛的黄金时间，很多竞赛都适合这个时间参加，

当然大二暑假就开始准备最好；另外也有一些竞赛适合长时间参加的比赛。不过

有一个很重要的问题需要提醒，参加竞赛有大小年之分，因为一些比较重要的比

赛是两年一次，所以有些同学可能在大三的时候，重要的竞赛往往不举行，这样

的同学就是小年，通常奇数年入学的同学是小年的同学，如 2009 级、2011 级等，

小年的同学可选择参加的竞赛相对较少；反之，偶数年入学的同学是大年的同学，

如 2008 级、2010 级，大年的同学则有很大的选择余地。小年的同学在大三时，

挑战杯、电子设计大赛都不举行，那么可以去选择机械创新大赛，也可以在大二

或者大四参加挑战杯、电子设计大赛。

当然，这个图只是一些较为常见的竞赛时间，每个人可以有不同的竞赛安排，

在这里为大家提供几个较好的发展路线，并且提醒大家，本科阶段不是只为了参

加一个竞赛，我们需要从大一开始长远规划我们四年乃至以后的发展路线，这样

可以有一个全面的、长足的发展。

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路线 1：建模路线

建模路线就是大一到大三全部参加数学建模，这种发展路线可以让我们拥有

扎实的数学功底，对数学模型也会有不一样的理解，偏重与理论，比较适合以后

读博士的同学选择。

大一

大二

大三

大四

校内培训

国赛、美赛

国赛、美赛

毕业设计

如上图所示，大一时参加校内培训，大二开学参加第一次全国赛，大二寒假

参加第一次美国赛，这两次比赛重在积累经验，到了大三再次参加这两个比赛，

相信同学的水平会达到一个较高的层次。到了大四，可以结合自己数学建模的功

底，跟着导师做出一个水平较高的毕设是完全有可能的。

路线 2：挑战杯路线

挑战杯是对同学的能力要求较高的比赛，一般是大三或者大四的同学做，究

竟是哪一年做，取决于是竞赛大年还是小年的同学。通过做挑战杯的发展道路，

可以给同学积累各个方面的能力，不仅有扎实的理论、丰富的经验、很强的动手

能力以及出众的口才，当然，挑战杯对同学能力的要求也是更高了。

大一

大二

大三

大四校级创新项目

或数学建模

校级创新项目

国家级项目

挑战杯

如上图所示，大一参加创新项目或者数学建模都是很好的选择，如果大一参

加项目，大二可以接着做下去；如果大一做数学建模，在大二开学参加了全国赛

之后就可以申请校级创新项目，因为挑战杯对动手能力还是要求挺多的，而数学

建模侧重理论，打好基础即可。到了大三，可以有目的的选择国家级项目的题目，

并将其做成挑战杯的作品，最后以此参赛。

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路线 3：项目路线

如果本科四年可以跟着一个好的老师做项目，也是一个不错的选择，不仅可

以积累丰富的项目经验，锻炼动手能力，而且以后读研究生可以继续在这个方面

做下去，这样可以做的比较深入。

大一

大二

大三

大四

校级创新项目

校级创新项目

国家级项目

毕业设计

如上图所示，大一可以做一些自己喜欢的小作品，锻炼基本的能力；大二会

有本科生导师制，那么就积极联系导师，可以让老师推荐一些简单一些的项目，

到了大三的国家级继续做这个项目，不过要比大二更加完善；最后大四毕设以及

研究生阶段都可以做一些相关的东西，深入研究。

路线 4：其他竞赛

这个路线就是大一大二积累能力，大三参加一个比较重要的比赛并拿奖，这

种路线比较典型，容易出一些竞赛的成绩，所以很多同学也都是这个发展路线。

大一

大二

大三

大四

校级创新项目

校级创新项目

一项竞赛

毕业设计

大一和大二都是做项目积累动手经验和基本知识，这在以后无论什么竞赛中

都非常重要，大三选择一个竞赛参加，如飞思卡尔、机械创新大赛、电子设计大

赛，另外可以顺便参加博创杯、北斗杯、西门子杯这样相对来说小一点的比赛。

只要前两年认真学习，大三拿奖还是比较容易的。

以上是对本科竞赛总体规划的一些建议，下面对几个适合自动化同学参加的

竞赛进行简要介绍。

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大学生创新项目

1. 简介

大学生创新项目（校内简称 SRIT）分为校级、北京市级和国家级三类。旨在

锻炼大学生的创新能力，合作能力培养创新意识。校级多面向大一大二的同学，

学校资助 1000 元左右的经费，周期为 1 年。北京市级和国家级多面向大三大四

的同学，经费均为 10000 元，周期为 1-2 年。同学可以自己组队（5 人以下），

自拟题目，开展一些围绕自己专业的实践研究工作。主要的题目类型分为：机械

机电、化工生命材料、人文管理和信息电子计算机。国家级项目有机会参加“全

国大学生创新年会”，冲击“我最喜爱的十件大学生创新作品”的荣誉，俗称“十

佳”。各个创新项目需要通过学校的结题验收方可结束，在结题验收的过程中进

行一些评优活动。

2. 时间安排

（以 2011 年申请的项目为例。）

校级：

2011 年 9 月-10 月，同学向学校提出申请；

2011 年 10 月左右，学校批准申请成功的项目；

2011 年 10 月-11 月，由指导老师组织项目开题；

2012 年 6 月-7 月，项目结题。

北京市/国家级：

2011 年 9 月-10 月，同学向学校提出申请；

2011 年 10 月左右，学校批准申请成功的项目；

2011 年 10 月-11 月，由指导老师组织项目开题；

2012 年 7 月，校内选拔出参加“全国大学生创新年会”的优秀项目；

2012 年 10 月，参加“全国大学生创新年会”；

2013 年 6 月-7 月，项目结题。

3. 一些建议

创新项目可以说是本科生阶段非常重要的一种科技活动之一，学校会为每组

配备指导老师进行指导。创新项目对人的综合能力有着很明显的提高作用，但是

由于其周期比较长，较难出成绩，往往没有得到同学的重视，很多人只是申请了

项目，却没有认真去做。申请的项目得到了经费的支持，我们有必要将钱用到实

处，不能让这个名额白白浪费。对于竞赛获奖，更应该理性看待，获奖不应该是

竞赛的唯一目的，其实很多挑战杯、机械创新大赛以及其他各种竞赛的获奖作品

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都是大学生创新项目中的优秀作品，因为好的东西往往需要很长一段时间去打

造。

4. 优秀作品

作品 1：新型轮腿式机器人

组员：刘祎玮、王禛、梁冠豪、牛锴、吴帆

指导教师：罗庆生

作品 2：新型三轴式双旋翼直升机姿态控制

组员：王新宇、宋明明、郝仁剑、周永明、李月标、孙冠、马志赛

指导教师：张婷、付梦印

第三届全国大学生创新论坛中，我校选送了两个项目参加了此次创新论坛。

在众多的参展实物中，我校的参展作品脱颖而出、引人注目。经过参会正式代表

的公平投票，我校参展的两项作品双双荣获本次创新论坛最高荣誉"我最喜爱的

10件作品"称号。三届创新论坛我校累计获得"我最喜爱的 10件作品"称号共 5项，

占全国获奖总数的六分之一。

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数学建模

1. 简介

数学建模比赛以数学为基础，集问题分析、模型建立、算法设计、软件仿真

等等内容为一体的竞赛，同学自由组队，每组 3 人。主要分为高教社杯全国大学

生数学建模比赛（全国赛）和美国数学建模竞赛（美赛），另外还有电工杯等影

响力相对较小的比赛，这些比赛一般每年一次。随着数学建模的推广，数学建模

比赛在全国高校中得到了越来越多的重视，题目的水平也逐渐提高。全国赛一般

出 2-3 题，队员可以从中选择一题进行并在 72 小时内撰写数学建模论文；美国

数学建模比赛分为 MCM和 ICM两种，MCM一般 2-3 题，ICM1题左右，队员可

以选择任一题在 96 小时内撰写建模论文，数学建模比赛均为专家打分，评出论

文的优劣。学校近年来成立了数学建模协会，主要负责数学建模校内活动的组织

和校内选拔赛的举办。在全国赛的前一个学期，学校会组织 3次左右的校内选拔，

锻炼同学的建模能力，选拔出合适的队伍进行参赛。

2. 时间安排

全国赛：

（以 2011 年参赛为例）

2011 年 4 月-6 月，校内三次建模选拔赛；

2011 年 9 月，全国数学建模比赛。

美赛：

（以 2012 年参赛为例）

2012 年 1 月左右，美赛。

3. 一些建议

数学建模是一类低年级同学经常参加的比赛，主要原因是因为大学第一学期

就会学习数学，而因缺少专业知识的储备，其他专业竞赛又无法参加，所以数学

建模比赛成了低年级同学的首选。数学建模可以让我们掌握很多的数学知识，这

些模型在以后的科研工作中往往起到了非常重要的作用，而其运用到的一些基本

的软件也是以后经常会用的软件。当然，在另一方面，作为低年级的本科生，想

要建立较为成熟、完善的模型是不太现实的，这不仅需要扎实的数学功底更需要

丰富的经验和较高的专业水平，因此从低年级开始接触数学建模对以后的科研工

作的会有很积极的作用。

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4. 优秀作品

作品：交巡警服务平台的设置与调度

组员：高瑜隆、乔佳楠、吕宪伟。

指导老师：曹鹏

获奖情况：2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛全国一等奖

基于图论理论将该市的交通网络抽象为无向赋权图，利用 Floyd 算法得出任

意路口之间的最短路径。在此基础上针对题目中的五个问题，分别提出不同算法

并解得较好结果。针对问题一，在尽可能满足三分钟内到达案发地的约束下，以

工作量均衡为目标，通过设置工作量上限，提出了一种管辖范围划分算法，得到

了相应的分配方案。针对问题二，首先我们以完全封锁 13 个交通要道所需要的

最短时间为目标，利用二分图法求解其调度方案，得到完全封锁的最短时间为

8.0155 分钟。在此基础上，我们以封锁 13 个交通要道所需要的总时间最短为目

标，建立 0-1 规划模型，利用 Lingo 编程求解得到新的调度方案，得到封锁 13个交通路口的总时间为 46.3412 分钟。针对问题三，首先确定出衡量工作量均衡

度和出警时间过长严重度的指标 ，即管辖路口数超过 5 个的所有平台工作量之

和。然后，在确定新增平台位置时，先确定新增平台插入的区域，再结合问题一

中给出的管辖范围划分算法，在该区域内搜索使达到最小的节点位置。结果为：

在同时考虑新增平台数量和的情况下，新增三

个平台最为合理，位置分别为 43、51、64；在

只以最小为目标时，新增五个平台最优，位置

分别为 33、43、51、64、89。针对问题四，我

们以交通路口的覆盖率为评价指标，通过计算

得到城市目前的覆盖率仅为 77.32%，小于设置

的合理界限 85%，因此城市目前的平台设置不

合理。然后我们以覆盖率最大为目标，利用遗

传算法求解得到最优的平台设置方案，此时覆

盖率为 94.33%。针对问题五，我们以在最短的

时间和最小的范围内将嫌疑犯完全围堵为目

标，结合二分图法提出了一种围堵算法，得到

完成围堵所需的最小时间为 10.1046244 分钟。

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电子设计大赛

1. 简介

电子设计大赛全称全国大学生电子设计竞赛，是面向大学生的电路设计及应

用方面的重要比赛，在国内拥有较为广泛的影响力，受到老师和同学的喜爱，主

要考察数字电路、模拟电路方面的基本电路知识，培养分析问题、电路设计的能

力。电子设计大赛有全国赛和北京市的比赛之分，这两个比赛均为两年一次，交

叉进行。全国赛一般为奇数年进行，同学自由组队，每队三人，同学在组委会出

的题目中选择一题进行电路设计、仿真和实际搭建，并撰写文稿，限时 4 天 3

夜，最后通过检查该队完成题目要求的指标情况给分，排出名次；北京市的比赛

一般在偶数年进行，同学自由组队，每队两人，比赛时间只有一天，其他情况与

全国比赛类似。在比赛之前，学院会进行相关的培训，全国赛的培训时间较长，

北京市比赛培训时间较短。

2. 时间安排

全国赛：

（以 2011 年参加全国赛为例）

2010 年 11 月-2011 年 5 月，校内培训

2011 年 6 月，全国赛

北京市比赛：

（以 2012 年参加北京市比赛为例）

2012 年 3 月-4 月，校内培训

2012 年 6 月，北京市比赛

3. 一些建议

电子设计大赛主要是考察电路方面的能力的比赛，作为自动化的同学，虽然

也学习了基本的电路课程，但是电路方面的实际训练相对较少，电路方面的能力

相对薄弱，因此参加这个比赛对我们在电路方面有很大的帮助。我们自动化学院

的电子设计大赛的培训主要有王美玲老师负责，一般是在本部进行，全国赛培训

的内容还是比较充实的，周期也比较长，可能会有几个月的时间，会出几道练习

题给大家学习，帮助很大。电子设计大赛的发挥很重要，它不像创新项目可以做

很长时间，它必须要在规定的短时间内完成，因此如何分配好时间，如果把握题

目完成的进度往往起到了非常关键的作用，有很多学长没有把握好时间，让本来

非常好的设计落了空，还有学长题目看错，导致整个组走错了方向。

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4. 优秀作品

参赛队员：张立天 、丁舒忻、刘芳宇

获奖情况：全国二等奖

亲切慰问

比赛盛况

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博创杯

1. 简介

博创杯的全称是“博创·恩智浦”杯嵌入式物联网大赛，是国内嵌入式方面

影响力最大的比赛，每年一次，同学自由组队，每组 3人。该比赛要求在博创公

司或者恩智浦公司的硬件平台上进行相应的嵌入式开发，设计内容不限，但是比

较提倡物联网方面的功能。该比赛的设计内容较新，是目前日新月异的技术，嵌

入式、物联网都有不错的就业前景。比赛主要分为省部级选拔赛（初赛）和全国

的决赛（决赛）。北京理工大学属于北京赛区，参加该赛区的初赛，初赛要求提

交电子版和纸质版的材料，北京赛区没有现场展示的环节，由评审委员会通过提

交的材料直接决定北京市的获奖情况和晋级决赛的情况；决赛近两年均在北航举

行，所以北京的学校比较方便，决赛除了提交纸质版材料和电子版材料之外，还

需要参与答辩和现场展示，最后由专家确定名次。在比赛结束的当天晚上，成绩

优秀的队伍需要参与一个求职面试，这是博创公司提供的一次模拟面试，可以锻

炼一下自己，与比赛成绩无关。另外获得博创杯的全国二等奖以上可以申请嵌入

式助理工程师资格证。

2. 时间安排

（以 2012 年参加全国赛为例）

2012 年 4 月，网上报名；

2012 年 5 月-6 月，北京市比赛；

2012 年 7 月，全国比赛。

3. 一些建议

嵌入式、物联网作为一些新兴的技术越来越得到了用人单位的关注，参与这

样一个竞赛对于自己而言是有很多积极意义的，但是我们也要清楚，作为一个自

动化专业的学生，嵌入式只是作为一种应用层面上的技术手段存在与我们的工作

中，它不应该是我们工作的核心，它只是一门技术，一种工具。就博创杯的评奖

方式，它很像大学生创新项目的评优方式，所以一些博创杯的参赛作品是大学生

创新项目的作品。另外，虽然说博创杯是国内嵌入式方面影响最大的比赛，但是

仅仅只有十年左右的历史，相对于一些大型的竞赛而言，这个比赛的水平稍微要

低一些，所以拿奖就容易一些，当然，可能会有一些你看不上眼的“黑马”拿到

特等奖，这其中我们就不多做了解了。

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4. 优秀作品

作品一：基于 ARM的手势识别系统

组员：汪镜秋、魏帅、吴建

获奖情况：第七届“博创杯”全国大学生嵌入式设计大赛本科组二等奖

作品二：利用手机控制的四旋翼飞行器

组员：程思源、常彦春、舒骏逸

获奖情况：第八届“博创杯”全国大学生嵌入式设计大赛本科组一等奖

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机械创新大赛

1. 简介

机械创新大赛是大学生竞赛中影响力较大的一个比赛，主要是在机械方面提

出一些创新的题目，然后针对题目进行设计、仿真、加工、装配和调试的工作，

主要面向的是机械学院的同学，当然，在现在这个时代纯机械是很难完成一些复

杂的功能的，所以需要电路以及控制方面的同学加以辅助，同学自由组队，每组

5 人以下。该比赛两年一次，一般是偶数年决赛，当然由于其重要性，北理工的

队伍一般会用一年左右的时间完成一个作品。学校会进行三轮左右的选拔赛，一

是选拔出较好的队伍，二是督促各个队伍。官方的比赛会有两轮，北京市的初赛

和全国的决赛。这两轮比赛要求差不多，除了一些纸质材料和电子版的材料之外，

需要进行答辩和现场演示。北京市的比赛可能会有两轮答辩，第一天是一个 5min的答辩，另外还有展示，第二天是一个 8min 的答辩，第一天评委老师会提问，

第二天则完全是自己展示，没有提问环节；全国赛是第一天答辩和展示，如果确

定是一等奖/二等奖就可以高兴地回家了，如果不确定，需要进行第二天的 PK，会有一些不确定的作品进行 PK，从而确定奖项。

2. 时间安排

（以 2012 年参加全国赛为例）

2011 年 9 月-10 月，校内报名；

2011 年 12 月，北京市网上报名；

2011 年 10 月-2012 年 4 月，3-4 次校内答辩；

2012 年 5 月，北京市比赛；

2012 年 7 月，全国决赛。

3. 一些建议

该比赛主要面向机械的同学，自动化的同学一般走辅助路线，这个比赛周期

是相当长啊，觉得整个下来是挺累的，校内答辩了 3-4 次，北京赛两天答辩，再

是全国赛。当然，这个比赛对人的锻炼是非常多的，从题目到设计，从加工到调

试，做过机械的同学知道，这不是软件，要修改的话是非常困难的，所以十分考

验人的耐心、细心以及毅力。近年来北理在机械赛上的实力大大加强，关键是有

钱，因为机械赛的作品往往是需要花费很多的，较为优秀的作为可能需要 3万左

右的成本吧，另外参加机械赛的同学都非常优秀，做出的作品明显比其他学校高

出一个档次，在北京市的比赛中，北理的作品几乎出现一种包揽的局面，恐怖程

度令其他学校惊叹。

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4. 优秀作品

作品：娱乐健身爬虫车

组员：杜艳君、袁野、陈泰然、程思源、宋春宝

获奖情况：第五届全国大学生机械创新设计大赛全国一等奖

该作品综合运用了机电一体化

设计方法以及仿生学原理，旨在提出

一种新式健身方式，解决健身枯燥无

味的难题，并在健身运动中融入了竞

技与合作的思想。该健身车有两种工

作模式：双人竞技模式和单双人定向

模式。在双人竞技模式中，两个参与

者背对背坐在健身车上，分别向各自

的方向做自行车蹬车运动，整个健身

车将向蹬车速度较快的那一方运动；在单双人定向模式中，可以有一名或两名参

与者，通过方向选择按钮使健身车走向指定的方向。为了增加趣味性，整个健身

车的运动形式是仿照“尺蠖”这种软体动物的运动实现的。

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挑战杯

1. 简介

挑战杯的全称是“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛，是国内影响力最

大的比赛之一。“挑战杯”共有两个并列项目，一个是“挑战杯”中国大学生创

业计划竞赛（小挑）；另一个是“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛（大

挑）。小挑一般是比拼一些创业的想法，我们自动化说的挑战杯一般指大挑，大

挑和小挑每年轮流展开，每个项目两年举办一届，一般奇数年为大挑，偶数年为

小挑。挑战杯（详细介绍大挑）云集了各个学校最优秀的创新作品，因为其水平

之高，影响之大，挑战杯也是各个学校相比拼的一个战场，也是获奖难度较大的

比赛，同学自由组队，每组 7 人以下。北理的挑战杯校内选拔赛叫做世纪杯，世

纪杯的目的一是选拔优秀的队伍，二是给优秀队伍一些资金支持；校内优秀的作

品可以代表学校参加首都挑战杯（首挑），也就是北京市的比赛，在首挑中获得

成绩优异的队伍可以参加全国的总决赛，每个学校最多可以选出 6件作品报送全

国赛，每个作品由专家评选决定优劣。

2. 时间安排

（以 2013 年参加全国决赛为例）

2012 年 10 月-11 月，校内世纪杯选拔；

2013 年 3 月-6 月，首都挑战杯；

2013 年 10 月，全国决赛。

3. 一些建议

挑战杯是水平最高的竞赛之一，这意味着它很重要，难度很大。一般数年会

有几个好的作品代表学校出战挑战杯，其中不乏研究生参与的作品。挑战杯的准

备一般需要 1-2 年的时间，挑战杯不仅是考察学生乃至一个团队的能力，更是考

察一个学校的实力，它对我们的能力要求和大学生创新项目差不多，因此一些挑

战杯的作品就是创新项目的优秀作品。如果想要在挑战杯中崭露头角，不仅需要

非常长时间的学习准备，还需要优秀的团队、新颖的创意、丰厚的资金支持以及

良好的宣传等等因素。虽然它难度很大，但是如果本科阶段有幸参与挑战杯的比

赛，那一定是非常难忘的经历，将为自己的本科生涯添上浓墨重彩的一笔！

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4. 优秀作品

作品：智能蛙板机器人

组员：王新宇、宗民、孙牧

获奖情况：第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛全国一等奖

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飞思卡尔

1. 简介

飞思卡尔智能车比赛由组委会提供车模，队员制作赛车，在没有犯规的情况

下，用最少的时间跑完跑道的队伍获胜，比赛每年一次。该比赛主要考察控制、

模式识别、传感器、机械、计算机等多个方面的知识，也是一个非常锻炼人的比

赛，同学自由组队，每组 3 人。飞思卡尔有三个组别的比赛，分别是光电组、电

磁组和摄像头组，各个组别的识别道路的方式以及车模有较大差别，近年来，组

委会也在推动改革，因此各个组别的具体内容在不断更新，当然基本原理基本不

变。由于在飞思卡尔的比赛中，控制算法起到了非常关键的作用，自动化的学生

一般是这个比赛的主力军，通常一个队伍中 2 名自动化的学生，1 名其他专业的

学生。学校成立了飞思卡尔俱乐部，以学长带学弟的方式将良好的技术和作风传

承下来，因此我们学校在飞思卡尔的成绩还不错。一般在比赛之前，校内会进行

3 轮左右的选拔赛，每个组别留下 2 个队伍参加华杯赛，每个学校最多有一个队

伍参加全国赛。

2. 时间安排

（以 2012 年参加决赛为例）

2011 年 10 月，校内报名；

2012 年 1 月-6 月，三次校内比赛；

2012 年 7 月，华北赛；

2012 年 8 月，全国赛。

3. 一些建议

飞思卡尔是一个较为锻炼人的比赛，也比较费时间，对同学的要求较高。它

不同于其他创新类的比赛是通过评委打分的方式进行角逐，而是利用赛道比赛，

用时少的队伍获胜，因此这个比赛更为公平也有更好的传承性。当然飞思卡尔的

竞争也是残酷了，每个组别只留下两个队伍参加华杯赛，也就是说只有 6个队伍

能参赛。另外，参加飞思卡尔要注意的是一定要踏踏实实地自己做，听取学长的

意见并加以改进的创新，曾有同学完全依靠学长，自己什么也不懂，虽然最后拥

有保研的资格，但是没有学到真正的本领，到头来吃亏的还是自己。个人觉得飞

思卡尔是一个做起来非常过瘾的竞赛，看着自己小车的速度一天一天的提高，听

着电机的声音都会觉得非常兴奋，相信走到最后的同学都会非常喜欢这个比赛。

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4. 优秀作品

作品：飞思卡尔摄像头组赛车

组员：张成春、林钦武

获奖情况：飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛摄像头组全国一等奖

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北斗杯

1. 简介

北斗杯的全称是“北斗杯”全国青少年科技创新大赛，是卫星定位方面的重

要比赛。中国目前正在飞速发展航空航天技术，也在研发自己的定位系统——北

斗，在这样的大背景下，为了普及北斗的运用，组织了北斗杯这样一个比赛，同

学自由组队，每队 3 人。虽然它的历史不长，但随着空天技术的发展，相信这个

比赛会得到越来越多的人的重视。它也是通过提交创新作品的形式进行比赛，提

交的作品可以是科技制作类、科技创意类、科技论文类、科幻文章类。通常情况

下，要求作品是基于北斗定位系统进行制作的。比赛通过网上提交材料的形式进

行，得到一等奖的队伍需要带作品到现场领奖。

2. 时间安排

（以 2012 年参赛为例）

2012 年 3 月，提交材料；

2012 年 6 月-7 月，领奖。

3. 一些建议

北斗杯是航空航天爱好者喜欢参加的比赛，主要是卫星定位系统的应用，建

议尽量采用北斗系统进行开发，当然有一些基于 GPS开发的作品参赛，但是 GPS的北斗的定位原理相差很大，因此利用 GPS参赛的作品可能会受到一定程度的打

压，这只是我个人的看法，利用 GPS开发也不是不行，毕竟 GPS 的技术和服务

相对更为成熟、更为稳定。随着北斗系统的不断完善，相信它的精度和速度都会

得到进一步的提升。

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4. 优秀作品

作品：基于 GPS定位导航双旋翼无人机

组员：李星河、张华、张成春、崔荔蒙

获奖情况：2012 年“北斗杯”全国青少年科技创新大赛三等奖

作品简介：

近年来，随着无人机技术的迅猛发展，世界各国愈加关注对各种新型无人机

的研究。GPS定位技术的引入进一步拓宽了无人机应用领域。

一种新型双旋翼无人机系统。该无人机采用倾转并列式双旋翼布局，以

ATmega128A 单片机为控制核心，结合自平衡技术、GPS定位技术和无线通信技

术等多项相关技术。其结构对称简洁，运动方式灵活多样。首先介绍了倾转双旋

翼无人机总体设计方案，包括理论证明和计算机仿真验证。然后分布介绍了无人

机的结构设计方案、硬件设计方案、软件设计方案。最后对系统进行测试和验收。

并列式双旋翼布局无人机不仅具备了传统无人机的特点，而且飞行方式多

样，行动更加灵活。依靠 GPS定位能够实现路径显示、稳定飞行投放物资。该无

人机可用于灾害现场的勘察和救援，在应急救灾中有广阔的应用前景。

机载摄像机实时航拍画面

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西门子杯

1. 简介

西门子杯全称全国大学生“西门子杯”工业自动化挑战赛，是近年来发展很

快的一个比赛，也越来越得到学院乃至学校的重视，它主要是在工业自动化领域

进行竞赛，非常贴近实际的生产生活，对同学的实践能力的提高有着非同一般的

作用。这个比赛分为三个组别分别为设计开发型、工程应用型、工程创新型，同

学自由组队，每队 3 人。设计开发型、工程应用型的比赛内容以一项虚拟的自动

化工程项目为背景展开，竞赛组委会充当甲方角色，参赛队伍以团队的形式充当

乙方角色，通过分析、设计、竞标、实时、排错、优化、移交等多个实际环节完

成比赛，参赛队伍需要在真实的工业控制器和仿真的工业对象环境下完成全部的

自动化工程项目，以实际控制效果和专家评委决定名次；工程创新型则是提交设

计方案，由评委进行评选。

2. 时间安排

（以 2012 年参赛为例）

2012 年 4 月-5 月，比赛报名；

2012 年 6 月，赛区初赛，三个组别的比赛各有差异；

2012 年 7 月，全国决赛。

3. 一些建议

西门子杯是工业自动化方面的重要比赛，学院近年来对这个比赛非常重视，

它本身对学生来说也有很好的锻炼效果，在本科阶段这是最贴近工业生产的一个

比赛，与其他一些竞赛的风格有明显的不同，相信这也是以后大学生竞赛的一个

发展趋势。另外，我们学院有几位老师是这个比赛的专家组成员，关于这点，在

此不做过多解释。由于对这个比赛的重视，为各个组配备的指导老师非常厉害，

拥有丰富的工程经验，可以让同学提高很多。当然，由于这个比赛发展时间不长，

我们学校还是比较缺少硬件资源，一些基本的实验器材缺乏，因此可能在近几年

如果参加这个比赛，需要经常去北化工和天津，个人觉得路途上比较耽误时间，

不过竞赛本身是非常好的，非常希望学校和学院能在硬件平台上给予更多的支

持。

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4. 优秀作品

参赛作品：西门子杯工程应用型

参赛队员：简剑、 张蒙、王倩

获奖情况：2012 年“西门子杯”工业自动化挑战赛工程应用型全国二等奖

作品简介：

在并网运行风力发电机组中，当风以一定的速度吹向风力机时，在风轮的

叶片上产生的力驱动风轮叶片低速转动，将风能转换成机械能，通过传动系统由

增速箱增速，将动力传递给发电机，发电机将机械能转变为电能。风力发电机组

控制系统的设计一般遵循以下原则：（1）安全、可靠；（2）最大功率追踪；（3）

控制器易于扩展；（4）便于维护。按额定发电功率的不同，风机可分为微型（50～1000W）、小型（1～10KW）、中型（10～100KW)和大型（>100KW)。本案例中风

机的额定功率为 300KW，属于大型风机，应按大型风机设计。本方案通过对风

机的偏航控制、桨距控制、启动、停机、状态监测等控制任务进行分析研究，设

计出满足甲方需求的控制系统方案。

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后记终于写完了上面的介绍，大学的比赛有很多，由于本人经历和水平有限，只

能就自己参加过、了解过的比赛结合网上和同学的介绍加以叙述，相信这些都是

比较适合我们自动化同学参加的比赛。

最后我想谈谈大学参加竞赛的体会，分享一下我的看法。

坚持很重要！有很多人参加竞赛，开始人特别多，走到最后的寥寥无几，对

于竞赛，我觉得成功的方法只有坚持和团结。坚持是一个人的，那么一个队伍的

坚持就成了团结，这是完成一个竞赛最基本的保证。

队友很重要！有些队伍在比赛中途放弃了，可能不是因为他们毅力不够，而

是在一开始就选错了队友，往往最初的那些最不经意间的选择会有非常重要的影

响。

兴趣很重要！如果一个人对一件事有兴趣，我觉得他从不会问别人怎样才能

做好这件事，因为有兴趣，他会自己寻找解决一切难题的方法，他会总结一套适

合自己的技巧。都说兴趣是最好的老师，对于竞赛更是如此，竞赛的过程往往很

枯燥，如果只是一时冲动的想法，很难走到最后。

我们应该怎样看待竞赛？嗯，这是一个很难回答的问题。出国需要竞赛，保

研需要竞赛，干什么都要竞赛经历，如果你是怀着这样一颗功利之心开始接触竞

赛的，我觉得无可厚非，每个人都会有这样的想法，可是如果你还是怀着一颗功

利之心完成你的竞赛的，那我觉得你参加的这个比赛很失败，因为最令人难忘的

永远是那些陪你走过无数多个日日夜夜的队友，永远是不断进步的过程。竞赛是

一段不一样的人生经历，而不仅仅是个人简历上的几行汉字。大学的时光，找一

个有意义的竞赛会成为你一生难忘的记忆。

以上观点纯属个人情感流露，由于我们手中的材料有限，在前文中难免出现

一些错误、优秀作品内容不完整或者是主观的内容，疏忽之处，还望谅解！最后

向前人致敬，向文中提到的所有优秀作品的作者致敬，感谢参与本文写作的所有

同学。

PS：如果你在竞赛以及创新的过程中有任何的问题，可以通过人人网查找“BIT

自动化学院科协”的公共主页，给我们留言，我们一定会给你力所能及的帮助。

2012 年秋

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自动化科技实践会简介

自动化科技实践会又称自动化科协，成立于 2012 年 3 月，隶属于北京理工

大学自动化学院。科技实践会下设办公室、项目部与实践部三个机构。办公室主

要负责统筹规划与实践会的组织管理，项目部主要负责大学生创新项目的宣传与

指导工作，实践部主要负责各类竞赛的宣传与指导工作。

科技实践会以“真理、责任、创新、服务”八字方针为核心。倡导追求真理，

承担起组织各项科技活动和普及科技知识的责任，鼓励大家培养创新意识，同时

热情服务同学。该会自成立以来组织了多项活动，在 2012 年春季学期，我们请

自动化大四的优秀同学为大三的同学们传授经验，指点相关课程的学习。同样是

在这个学期，我们多次回到良乡校区，指导大一大二同学的创新项目，或是面向

低年级同学宣讲各类竞赛，激励大家的参与热情。

这是一个和谐、有爱的大家庭，我们会以饱满的热情和负责的态度服务同学，

丰富大家的课余生活，向全校展示我们自动化学院的风采。