智能車製作 : 從元器件、機電系統、控制算法到完整的智能車設計

王盼寶, 樊越驍, 曹楠, 單超群

智能車製作 : 從元器件、機電系統、控制算法到完整的智能車設計
  • 出版商: 清華大學
  • 出版日期: 2017-12-01
  • 定價: $474
  • 售價: 8.5 折 $403
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 342
  • 裝訂: 平裝
  • ISBN: 7302482187
  • ISBN-13: 9787302482185
  • 相關分類: 機器人製作 Robots

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商品描述

本書嘗試全方位、多角度地介紹智能車製作方面的知識。本書編寫成員來自智能車論壇管理團隊，他們都親自參加過智能車競賽並對每年的新賽事持續關註，所負責章節皆是各自擅長的部分。本書首先深入淺出地介紹了組成智能車的硬件元素，例如基本電氣元件、電源、控制器和傳感器等，然後介紹了智能車製作所需的嵌入式C語言編程知識。當讀者掌握了智能車基本的軟硬件知識後，本書從智能車電機驅動與調速技術、自動巡線技術和兩輪直立技術三個重要方面展開，介紹實現智能車基本功能的知識和經驗。作為進階內容，從提高整車性能和調試效率的目的出發，本書進一步介紹了與智能車相關的PCB設計、機械調校和軟件調試等內容。最後在附錄中將智能車論壇中出現的常見技術問題進行了總結。各章內容不僅涉及智能車相關知識，還凝聚了作者們的參賽經驗、點滴體會以及科研工作和團隊管理過程中的認識，不僅有助於智能車新手入門，也適合作為智能車製作過程中的進階用書。同時，也可作為對輪式機器人和無人駕駛技術感興趣的愛好者和創客的參考用書。

作者簡介

王盼寶，男，1984年生，工學博士，現任職於哈爾濱工業大學電力電子與電力傳動研究所。主要從事新能源發電及直流配用電相關科研工作，現主持國家自然科學基金青年項目1項，發表學術論文10餘篇，授權國家發明專利7項，兼任多個SCI期刊審稿人。2006年創辦了智能車製作論壇，現已成為國內最大的大學生科技競賽交流平臺。同時擔任哈工大智能車俱樂部指導老師，對智能車競賽保持著長期的關註。

目錄大綱

推薦序（一）
推薦序（二）
前言
第1章 電子元件與電源
1.1 概述
1.1.1 電子元件不是紙上的一個符號
1.1.2 知其然知其所以然
1.1.3 選擇元器件型號
1.1.4 從數據手冊中篩選重要信息
1.2 電子元件基礎知識
1.2.1 常用電子元件介紹
1.2.2 MOSFET
1.2.3 運算放大器
1.2.4 芯片封裝的選擇
1.3 電源基礎知識
1.3.1 電池與充電器
1.3.2 線性電源基礎知識
1.3.3 開關電源原理與設計
1.3.4 反饋環路
1.4 其他
1.4.1 浮地驅動
1.4.2 邏輯電平的兼容性
1.4.3 導線與接線端子
1.4.4 如何和線路板廠家打交道
第2章 控制器與傳感器
2.1 智能車中的控制器
2.1.1 認識控制器
2.1.2 控制器的輸入特性
2.1.3 控制器的輸出特性
2.1.4 單片機最小系統的製作
2.2 智能車常用傳感器
2.2.1 什麽是傳感器
2.2.2 轉速傳感器
2.2.3 光電傳感器
2.2.4 線性CCD
2.2.5 攝像頭
2.2.6 電磁傳感器
2.2.7 電軌傳感器
2.2.8 金屬傳感器
2.2.9 超聲波傳感器
2.2.1 0磁場傳感器
2.3 智能車常用模塊
2.3.1 串口數傳模塊
2.3.2 NRF24L01模塊
2.3.3 WiFi
2.3.4 遙控按鍵
2.4 智能車外部存儲系統
2.4.1 SD卡
2.4.2 外掛字庫
第3章 嵌入式C語言的應用
3.1 嵌入式概述
3.1.1 認識嵌入式系統
3.1.2 編程語言
3.2 嵌入式C語言基礎
3.2.1 數據類型、運算符、語句及表達式
3.2.2 結構體與共享體
3.2.3 條件與循環語句
3.2.4 函數與指針
3.3 算法
3.4 性能優化
3.4.1 數據類型與算法優化
3.4.2 減小運算強度
3.4.3 優化編譯
3.4.4 內嵌匯編
3.4.5 合適的函數聲明
3.4.6 充分利用硬件特性
3.5 做一名合格的程序員
3.5.1 代碼註釋
3.5.2 頭文件
3.5.3 函數
3.5.4 良好的編程習慣
3.5.5 勤於寫文檔
3.6 C語言編程常見問題
第4章 智能車電機控制系統設計
4.1 智能車機電傳動部分介紹
4.1.1 機電傳動部分組成概述
4.1.2 車模中直流電動機介紹
4.2 電機驅動電路原理與分析
4.2.1 電機驅動電路的構成方式
4.2.2 PWM技術及其調制方法
4.2.3 電機驅動電路運行模態分析
4.3 電機驅動電路設計方案
4.3.1 入門級電機驅動電路方案
4.3.2 中級電機驅動電路方案
4.3.3 高級電機驅動電路方案
4.3.4 電機驅動電路的幾點總結與討論
4.4 電機轉速測量方法
4.4.1 智能車常用測速方案
4.4.2 轉速、轉向測量與計算方法
4.5 智能車速度控制策略
4.5.1 電機轉速開環控制方法
4.5.2 電機轉速閉環控制方法
4.5.3 閉環調速系統模擬驗證與分析
4.5.4 智能車電機控制系統設計流程
第5章 智能車巡線技術
5.1 比賽用四輪車建模
5.1.1 他勵直流電機建模
5.1.2 四輪車轉向建模
5.1.3 控制實例： 光伏並網逆變系統
5.2 巡線識別
5.2.1 引導信息
5.2.2 輪廓提取
5.2.3 原始圖像獲取
5.3 巡線技術涉及的實用方法
5.3.1 內存分配
5.3.2 逆透視變換
5.3.3 最小二乘法及其應用
5.3.4 巡線實例
5.4 控制器程序設計
5.4.1 控制器程序面對的主要問題
5.4.2 需要考慮的一些細節
5.4.3 一些沒有提及的事情
第6章 智能車直立技術
6.1 平衡車基本知識
6.1.1 控制系統硬件設計要點
6.1.2 控制系統軟件設計要點
6.1.3 傳感器系統設計
6.1.4 平衡車的姿態
6.1.5 陀螺儀傳感器誤差模型
6.1.6 加速度計傳感器誤差模型
6.1.7 陀螺儀、加速度計傳感器的數據處理
6.2 平衡車的姿態解算
6.2.1 互補濾波的姿態解算
6.2.2 卡爾曼濾波器基本方法和姿態解算
6.2.3 卡爾曼濾波姿態解算實驗
6.3 姿態控制的實現
6.4 平衡車速度控制
6.4.1 速度控制主導運動狀態階段
6.4.2 姿態控制主導運動狀態階段
6.4.3 速度控制實現
6.5 平衡車方向控制
6.6 平衡車機械簡要分析
6.6.1 機械結構分析
6.6.2 傳感器的安裝
6.7 平衡車的製作流程
6.7.1 平衡車製作初級階段
6.7.2 平衡車製作進階
6.8 最後再說點什麽
第7章 PCB設計實例
7.1 PCB設計工具概述
7.2 原理圖庫繪制
7.3 原理圖繪制
7.4 封裝庫繪制
7.5 線路板佈局布線
7.6 線路板打樣與BOM整理
7.7 焊接與調試
7.8 繪制PCB時的註意事項
7.8.1 PCB的設計流程思考
7.8.2 大功率電路PCB設計
7.8.3 信號檢測電路設計
第8章 智能車機械調校與

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