工业机器、汽车、飞机、机器人和机械装置上都可能使用嵌入式系统。本书研究了远程控制的水下航行器（ROV），特别是水下机器人航行器（URV），它们具有广泛的应用，比如用于海洋探索、环境监测以及为极端环境中的行动提供支持。
书中详细阐述了嵌入式系统的设计、开发方法，从最初的概念（机械和电气）到建模和仿真（数学关系），再到创建图形用户界面（软件）及其实际执行（机电一体化系统测试），从而实现对机器人航行器的控制，为使用标准PC硬件（包括Linux、Raspbian、ARDUINO和MATLAB xPC-Target）的实时系统的原型开发、仿真、测试和设计提出新的解决方案。

曾庆祥（Cheng Siong Chin），英国纽卡斯尔大学新加坡分校（Newcastle University in Singapore）系统建模与设计专业副教授，中国重庆大学机械与运载工程学院客座教授，英国高等教育学会会士、IMarEST会士、IEEE和IET高级成员。曾就职于ST-Electronics、Seagate、Soil Machine Dynamics（SMD）、Xylem、Global Foundries、SembCorp Marine、POSH等国际知名公司，长期从事机器人、海洋工程、能源系统和声学等领域智能系统建模和复杂系统仿真的研究，取得丰硕成果。

译者序
前言
谢
第1章 绪论
1.1 嵌入式系统概述
1.2 基于Athena Ⅲ PC104的嵌入式系统示例
1.3 基于ARDUINO的嵌入式系统示例
1.4 基于树莓派的嵌入式系统示例
1.5 基于PIC的嵌入式系统示例
1.6 动机
1.7 嵌入式系统原型的系统设计方法
参考文献
第2章 基于Linux的嵌入式系统设计
2.1 Linux作系统
2.2 为嵌入式系统构建Linux环境
2.3 Linux中的程序设计
2.4 系统设计与架构
2.4.1 主进程设计
2.4.2 传感器进程设计
2.4.3 传感器融合线程设计
2.4.4 控制进程设计
2.4.5 执行器驱动程序设计
2.4.6 网络通信线程设计
2.5 控制系统组件的测试
2.5.1 惯性测量单元
2.5.2 DVL传感器单元
2.5.3 图像视频单元
2.5.4 深度传感器单元
2.6 卡尔曼滤波器
2.7 图形用户界面
参考文献
第3章 嵌入式水下航行器系统的建模与
3.1 概述
3.2 ROV概览
3.3 ROV动力学建模
3.3.1 水动力阻尼模型
3.3.2 水动力附加质量模型
3.4 实验结果验证
3.4.1 升沉模型辨识
3.4.2 偏航模型辨识
3.5 ROV模型
3.6 ROV模型的外扰动
3.7 布放和回收过程模型
3.8 控制系统设计
3.8.1 滑模控制
3.8.2 面向SMC的模糊遗传算法
3.8.3 PID方法
3.9 ROV海上实验
参考文献
第4章 xPC-Target嵌入式系统设计
4.1 概述
4.2 用于测试的硬件接口概览
4.3 硬件接口
4.4 使用xPC-Target进行硬件在环测试
4.4.1 使用台式机作为目标PC创建xPC-Target实时内核
4.4.2 使用Athena II-PC104作为目标PC创建xPC-Target实时内核
4.5 创建xPC-Target Simulink框图
4.6 在xPC-Target中使用RS232、模拟和数字I/O
4.7 红外传感器模型
4.8 增量编码器模型
4.9 伺服直流电动机的识别
4.10 伺服直流电动机的PID速度控制
4.11 伺服直流电动机的滑模速度控制
4.12 线性二次调节器
4.13 伺服直流电动机数字速度控制
4.14 案例研究：使用xPC-Target系统的具有不确定性的海洋机器人航行器
4.14.1 系统设计与架构
4.14.2 水下机器人航行器动力学模型
4.14.3 稳态推进器动力学
4.14.4 水下机器人航行器——水平子系统模型
4.14.5 控制器设计
4.14.6 实现和测试
参考文献
第5章 PIC嵌入式系统设计
5.1 MPLAB IDE概览
5.2 智能真空机器人系统设计
5.2.1 系统设计与架构
5.2.2 程序设计与系统实现
5.2.3 测试
5.3 面向患者的远程温度传感系统设计
5.3.1 系统设计与架构
5.3.2 程序设计与系统实现
5.3.3 测试
5.4 爬壁机器人系统设计
5.4.1 系统设计与架构
5.4.2 程序设计与系统实现
5.4.3 测试
5.5 磁力输送机系统设计
5.5.1 系统设计与架构
5.5.2 程序设计与系统实现
5.5.3 测试
参考文献
第6章 ARDUINO嵌入式系统设计
6.1 ROV系统设计
6.1.1 系统设计与架构
6.1.2 程序设计与系统实现
6.1.3 测试
6.2 用于监控的水下履带机器人智能控制
6.2.1 系统设计与架构
6.2.2 程序设计与系统实现
6.2.3 测试
6.3 仿树懒爬杆机器人
6.3.1 系统设计与架构
6.3.2 程序设计与系统实现
6.3.3 测试
参考文献
第7章 树莓派嵌入式系统设计
7.1 污损检测系统
7.1.1 系统设计与架构
7.1.2 程序设计与系统实现
7.1.3 测试
7.2 基于多跳微处理器的远程振动和图像监测原型系统
7.2.1 系统设计与架构
7.2.2 程序设计与系统实现
7.2.3 测试
7.3 人脸识别系统
7.3.1 系统设计与架构
7.3.2 程序设计与系统实现
7.3.3 使用PyQt的GUI
7.3.4 测试
参考文献