全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽指導(dǎo)系列叢書(shū):系統(tǒng)設(shè)計(jì)
定 價(jià):35 元
叢書(shū)名:全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽指導(dǎo)系列叢書(shū)
- 作者:程玉華 編
- 出版時(shí)間:2020/9/1
- ISBN:9787040536881
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中圖法分類:U46
- 頁(yè)碼:177
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
本系列叢書(shū)以全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽為背景,內(nèi)容分四個(gè)部分:第一部分是基礎(chǔ)知識(shí),主要介紹全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽的主要形式、競(jìng)賽規(guī)范和賽場(chǎng)紀(jì)律、競(jìng)賽流程;第二部分是硬件設(shè)計(jì)部分,主要介紹本競(jìng)賽所需的電源電路設(shè)計(jì)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)、測(cè)速模塊設(shè)計(jì)、陀螺儀和加速度傳感器電路設(shè)計(jì)、輔助外設(shè)電路設(shè)計(jì),以及PCB實(shí)體電路設(shè)計(jì);第三部分是軟件設(shè)計(jì)部分,主要圍繞本競(jìng)賽所使用的K60系列MCU的軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行講授,包括時(shí)鐘和中斷系統(tǒng)、端口與引腳控制、定時(shí)器、串行協(xié)議通信、A/D轉(zhuǎn)換模塊等的軟件設(shè)計(jì),以及智能車系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì);第四部分是系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分,按照本競(jìng)賽分組類別,分別分為攝像頭車系統(tǒng)設(shè)計(jì)、平衡車(光電組)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電磁車系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電軌車系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
本系列叢書(shū)以大學(xué)生科技競(jìng)賽課程化建設(shè)為目標(biāo),以電子信息類專業(yè)課程知識(shí)為基礎(chǔ),同時(shí)涵蓋自動(dòng)控制、模式識(shí)別、傳感技術(shù)、汽車電子、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械與汽車等多學(xué)科專業(yè)知識(shí),可作為各類大學(xué)生科技競(jìng)賽、探索性實(shí)踐訓(xùn)練指導(dǎo)書(shū)和教學(xué)的參考教材。
全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽是以智能汽車為研究對(duì)象的創(chuàng)意性科技競(jìng)賽,是面向全國(guó)大學(xué)生的一種具有探索性的工程實(shí)踐活動(dòng),是教育部倡導(dǎo)的大學(xué)生科技競(jìng)賽之一。全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽組織運(yùn)行模式貫徹“政府倡導(dǎo)、專家主辦、學(xué)生主體、社會(huì)參與”的16字方針,充分調(diào)動(dòng)各方面參與的積極性。
本競(jìng)賽以“立足培養(yǎng)、重在參與、鼓勵(lì)探索、追求卓越”為指導(dǎo)思想,旨在提高高等學(xué)校素質(zhì)教育水平,培養(yǎng)大學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力、基本工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí),激發(fā)大學(xué)生從事科學(xué)研究與探索的興趣和潛能,倡導(dǎo)理論聯(lián)系實(shí)際、求真務(wù)實(shí)的學(xué)風(fēng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的人文精神,為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。
本競(jìng)賽以競(jìng)速賽為基本競(jìng)賽形式,輔助以創(chuàng)意賽和技術(shù)方案賽等多種形式。競(jìng)速賽要求參賽隊(duì)伍以統(tǒng)一規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)軟硬件為技術(shù)平臺(tái),制作一部能夠自主識(shí)別道路的汽車模型,汽車模型按照規(guī)定路線行進(jìn),并符合預(yù)先公布的其他規(guī)則,以完成時(shí)間最短者為優(yōu)勝。創(chuàng)意賽是在統(tǒng)一限定的基礎(chǔ)平臺(tái)上,充分發(fā)揮參賽隊(duì)伍想象力,以創(chuàng)意任務(wù)為目標(biāo),完成競(jìng)賽作品。競(jìng)賽成績(jī)由專家組和現(xiàn)場(chǎng)觀眾綜合評(píng)定。技術(shù)方案賽是以學(xué)術(shù)為基準(zhǔn),通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)方案交流、專家質(zhì)疑評(píng)判以及現(xiàn)場(chǎng)參賽隊(duì)員和專家投票等形式,評(píng)選出參賽隊(duì)伍中優(yōu)秀的技術(shù)方案,其目標(biāo)是提高參賽隊(duì)員的創(chuàng)新能力,鼓勵(lì)隊(duì)員之間相互學(xué)習(xí)交流。
本競(jìng)賽過(guò)程包括理論設(shè)計(jì)、實(shí)際制作、整車調(diào)試、現(xiàn)場(chǎng)比賽等環(huán)節(jié),要求學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)并協(xié)同工作,初步體會(huì)一個(gè)工程性的研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的全過(guò)程。本競(jìng)賽融科學(xué)性、趣味性和觀賞性為一體,是以迅猛發(fā)展、前景廣闊的智能汽車為背景,涵蓋自動(dòng)控制、模式識(shí)別、傳感技術(shù)、汽車電子、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械、能源等多學(xué)科專業(yè)的創(chuàng)意性比賽。本競(jìng)賽規(guī)則透明,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)客觀,堅(jiān)持公開(kāi)、公平、公正的原則。本競(jìng)賽正向著健康、普及、持續(xù)的方向發(fā)展。
編者在多年指導(dǎo)智能汽車競(jìng)賽的基礎(chǔ)上,根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)規(guī)律,精心對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行篩選,并組織富有經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)教師和參賽獲獎(jiǎng)學(xué)生共同編寫了全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽指導(dǎo)系列叢書(shū),本書(shū)為系列叢書(shū)的第四本——系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本書(shū)共分為七章:第一章介紹競(jìng)賽組別、競(jìng)賽規(guī)則和競(jìng)賽成績(jī);第二章介紹攝像頭車系統(tǒng)設(shè)計(jì);第三章介紹平衡車系統(tǒng)設(shè)計(jì);第四章介紹電磁車系統(tǒng)設(shè)計(jì);第五章介紹電軌車系統(tǒng)設(shè)計(jì);第六章介紹雙車追逐系統(tǒng)設(shè)計(jì);第七章介紹信標(biāo)越野組系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
本書(shū)在介紹不同車型系統(tǒng)設(shè)計(jì)的同時(shí),也對(duì)每個(gè)模塊的原理進(jìn)行解析,讓讀者在了解原理的基礎(chǔ)上,從系統(tǒng)的角度對(duì)車模進(jìn)行設(shè)計(jì),從而學(xué)到更深、更廣、更多的知識(shí)。這樣,參賽隊(duì)員不僅僅是為了獲獎(jiǎng)而參加比賽,更是為了學(xué)習(xí)而參加比賽。
感謝電子科技大學(xué)教務(wù)處和自動(dòng)化工程學(xué)院對(duì)本叢書(shū)的大力支持,感謝學(xué)校智能汽車隊(duì)全體隊(duì)員提供的寶貴資料及對(duì)本叢書(shū)提出的寶貴建議。
鑒于作者水平有限,書(shū)中難免存在不足和錯(cuò)誤之處,懇請(qǐng)讀者提出寶貴的意見(jiàn)和建議,以便再版時(shí)改進(jìn)。
第一章 緒論
1.1 競(jìng)賽組別
1.2 競(jìng)賽規(guī)則
1.2.1 規(guī)則概述
1.2.2 競(jìng)賽器材
1.2.3 競(jìng)賽環(huán)境
1.2.4 競(jìng)賽任務(wù)
1.3 競(jìng)賽成績(jī)
第二章 攝像頭車系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 智能汽車競(jìng)賽攝像頭組背景介紹
2.2 攝像頭概述
2.2.1 攝像頭基礎(chǔ)
2.2.2 圖像信號(hào)基礎(chǔ)
2.2.3 0V5116
2.2.4 0V7620
2.2.5 0V7725
2.2.6 攝像頭選取
2.3 硬件設(shè)計(jì)
2.3.1 硬件整體架構(gòu)
2.3.2 電源管理
2.4 圖像采集處理
2.4.1 圖像采集
2.4.2 圖像處理
2.5 控制策略
2.5.1 控制方案概述
2.5.2 舵機(jī)轉(zhuǎn)向控制
2.5.3 電機(jī)速度控制
2.6 機(jī)械調(diào)整
第三章 平衡車系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 智能汽車競(jìng)賽平衡車背景介紹
3.1.1 平衡車背景介紹
3.1.2 線性CCD傳感器介紹
3.2 直立行進(jìn)控制原理
3.2.1 直立行進(jìn)控制任務(wù)分解
3.2.2 車模平衡控制
3.2.3 車模角度和角速度測(cè)量
3.2.4 車模速度控制
3.2.5 車模方向控制
3.2.6 車模直立行進(jìn)控制算法概述
3.3 硬件設(shè)計(jì)
3.3.1 硬件整體概述
3.3.2 電源管理
3.3.3 線性CCD模塊電路
3.4 線性CCD采集處理與路徑識(shí)別
3.4.1 線性CCD圖像采集
3.4.2 線性CCD圖像處理
3.4.3 線性CCD路徑識(shí)別
3.5 控制策略
3.5.1 控制方案概述
3.5.2 直立控制
3.5.3 速度控制
3.5.4 轉(zhuǎn)向控制
3.6 機(jī)械調(diào)整
第四章 電磁車系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 智能汽車競(jìng)賽電磁組背景介紹
4.2 硬件設(shè)計(jì)
4.2.1 硬件整體架構(gòu)
4.2.2 電源管理
4.2.3 LC諧振
4.2.4 信號(hào)放大
4.2.5 信號(hào)檢波
4.2.6 起跑線檢測(cè)
4.3 信號(hào)采集
4.3.1 磁場(chǎng)模型及磁場(chǎng)檢測(cè)
4.3.2 偏差計(jì)算
4.3.3 傳感布局
4.3.4 采樣濾波
4.4 控制策略
4.4.1 控制方案概述
4.4.2 傳感數(shù)據(jù)處理
4.4.3 舵機(jī)轉(zhuǎn)向控制
4.4.4 電機(jī)速度控制
4.5 機(jī)械調(diào)整
第五章 電軌車系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1 智能汽車競(jìng)賽電軌組背景介紹
5.2 硬件設(shè)計(jì)
5.2.1 硬件整體架構(gòu)
5.2.2 電源管理
5.2.3 金屬檢測(cè)電路設(shè)計(jì)
5.2.4 起跑線檢測(cè)
5.3 信號(hào)采集
5.3.1 偏差計(jì)算
5.3.2 傳感布局
5.4 控制策略
5.4.1 控制方案概述
5.4.2 傳感數(shù)據(jù)處理
5.4.3 舵機(jī)轉(zhuǎn)向控制
5.4.4 電機(jī)速度控制
5.5 機(jī)械調(diào)整
第六章 雙車追逐系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.1 智能汽車競(jìng)賽雙車追逐組背景介紹
6.2 硬件設(shè)計(jì)
6.2.1 硬件整體架構(gòu)
6.2.2 電源管理
6.2.3 無(wú)線傳輸模塊設(shè)計(jì)
6.2.4 超聲波測(cè)距模塊設(shè)計(jì)
6.3 圖像采集處理
6.3.1 圖像校正
6.3.2 圖像提取
6.3.3 邊線提取
6.3.4 中線提取
6.3.5 路徑優(yōu)化
6.4 控制策略
6.5 機(jī)械調(diào)整
第七章 信標(biāo)越野組系統(tǒng)設(shè)計(jì)
7.1 智能汽車競(jìng)賽信標(biāo)越野組背景介紹
7.2 硬件設(shè)計(jì)
7.2.1 硬件整體架構(gòu)
7.2.2 電源管理
7.3 圖像采集處理
7.3.1 圖像采集
7.3.2 圖像處理
7.4 控制策略
7.4.1 控制方案概述
7.4.2 舵機(jī)轉(zhuǎn)向控制
7.4.3 電機(jī)速度控制
7.5 機(jī)械調(diào)整
參考文獻(xiàn)