嵌入式機電一體化系統：設計與實現 Embedded Mechatronics System Design for Uncertain Environments: Linux(r)-Based, Rasbpian(r), Arduino(r) and Matlab(r) Xpc Target Approaches

Cheng Siong Chin 譯 蒲華燕//羅均//張財志

嵌入式機電一體化系統：設計與實現

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商品描述

工業機器、汽車、飛機、機器人和機械裝置上都可能使用嵌入式系統。
本書研究了遠端控制的水下航行器（ROV），特別是水下機器人航行器（URV），它們具有廣泛的應用，
例如用於海洋探索、環境監測以及為極 端環境中的行動提供支援。
書中詳細闡述了嵌入式系統的設計、開發方法，
從最初的概念（機械和電氣）到建模和模擬（數學關係），再到創建圖形使用者介面（軟體）及其實際執行（機電一體化系統測試），
從而實現對機器人航行器的控制，為使用標準PC硬體（包括Linux、Raspbian、ARDUINO和MATLAB xPC-Target）的即時系統的原型開發、模擬、測試和設計提出新的解決方案。

目錄大綱

譯者序
前言
謝
第1章緒論
1.1 嵌入式系統概述
1.2 基於Athena Ⅲ PC104的嵌入式系統範例
1.3 基於ARDUINO的嵌入式系統範例
1.4 基於樹莓派的嵌入式系統範例
1.5 基於PIC的嵌入式系統範例
1.6 動機
1.7 嵌入式系統原型的系統設計方法
參考文獻
第2章基於Linux的嵌入式系統設計
2.1 Linux作系統
2.2 為嵌入式系統建構Linux環境
2.3 Linux中的程式設計
2.4 系統設計與架構
2.4.1 主流程設計
2.4.2 感測器流程設計
2.4.3 感測器融合執行緒設計
2.4.4 控制流程設計
2.4.5 執行器驅動程式設計
2.4.6 網路通訊執行緒設計
2.5 控制系統元件的測試
2.5.1 慣性測量單元
2.5. 2 DVL感測器單元
2.5.3 影像視訊單元
2.5.4 深度感測器單元
2.6 卡爾曼濾波器
2.7 圖形使用者介面
參考文獻
第3章嵌入式水下航行器系統的建模與
3.1 概述
3.2 ROV概覽
3.3 ROV動力學建模
3.3.1 水動力阻尼模型
3.3.2 水動力附加品質模型
3.4 實驗結果驗證
3.4.1 升沈模型辨識
3.4.2 偏航模型辨識
3.5 ROV模型
3.6 ROV模型的外擾動
3.7 布放與回收過程模型
3.8 控制系統設計
3.8.1 滑模控制
3.8.2 面向SMC的模糊遺傳演算法
3.8.3 PID方法
3.9 ROV海上實驗
參考文獻
第4章xPC-Target嵌入式系統設計
4.1 概述
4.2 用於測試的硬體介面概覽
4.3 硬體介面
4.4 使用xPC-Target進行硬體在環測試
4.4.1 使用桌上型電腦作為目標PC建立xPC-Target即時核心
4.4.2 使用Athena II-PC104作為目標PC建立xPC-Target即時核心
4.5 建立xPC- Target Simulink框圖
4.6 在xPC-Target中使用RS232、類比與數位I/O
4.7 紅外線感測器模型
4.8 增量
伺服直流電動機的辨識
4.10 伺服直流電動機的PID速度控制
4.11 模服直流電動機的滑步速度控制
4.12 線性二次調節器
4.13 伺服直流電動機數位速度控制
4.14 案例研究：使用xPC-Target系統的不確定性的海洋機器人航行器
4.14.1 系統設計與架構
4.14.2 水下機器人航行器動力學模型
4.14.3 穩態推進器動力學
4.14.4 水下機器人航行器－水平子系統模型
4.14.5 控制器設計
4.14.6 實現與測試
參考文獻
第5章PIC嵌入式系統設計
5.1 MPLAB IDE概覽
5.2 智慧真空機器人系統設計
5.2.1 系統設計與架構
5.2.2 程式設計與系統實現
5.2.3 測試
5.3 面向患者的遠端溫度感測系統設計
5.3.1 系統設計與架構
5.3.2 程式設計與系統實現
5.3.3 測試
5.4 爬壁機器人系統設計
5.4.1 系統設計與架構
5.4.2 程式設計與系統實作
5.4.3 測試
5.5 磁力輸送機系統設計
5.5.1 系統設計與架構
5.5.2 程式設計與系統實現
5.5.3 測試
參考文獻
第6章ARDUINO嵌入式系統設計
6.1 ROV系統設計
6.1.1 系統設計與架構
6.1.2 程式設計與系統實作
6.1.3 測試
6.2 監控的水下履帶機器人智慧控制
6.2.1 系統設計與架構
6.2.2 程式設計與系統實作
6.2.3 測試
6.3仿樹懶爬桿機器人
6.3.1 系統設計與架構
6.3.2 程式設計與系統實作
6.3.3 測試
參考文獻
第7章樹莓派嵌入式系統設計
7.1 污損偵測系統
7.1.1 系統設計與架構
7.1.2程式設計與系統實現
7.1.3 測試
7.2 基於多跳微處理器的遠端振動與影像監控原型系統
7.2.1 系統設計與架構
7.2.2 程式設計與系統實現
7.2.3 測試
7.3 人臉辨識系統
7.3. 1 系統設計與架構
7.3.2 程式設計與系統實作
7.3.3 使用PyQt的GUI
7.3.4 測試
參考文獻

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