前言

智能汽车是一个集环境感知、路径规划、自动导航等功能于一体的综合系统，是典型的高新技术综合体，本书所涉及的智能汽车知识主要基于全国大学生智能汽车竞赛。全国大学生智能汽车竞赛以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，旨在促进高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识。智能汽车竞赛涉及自动控制、模糊识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多个学科，为大学生提供了一个充分展示想象力和创造力的舞台，吸引着越来越多来自不同专业的大学生参与其中，激发了大学生的创新思维，对于其实践、创新能力和团队精神的培养具有十分重要的价值。本竞赛过程包括理论设计、实际制作、整车调试、现场比赛等环节，要求学生组成团队，协同工作，初步体会一个工程性的研究开发项目从设计到实现的全过程。

自2006 年第一届全国大学生智能汽车竞赛举办以来，每一届比赛重庆大学都积极组织学生参与，特别是近年来，在学校教务处和光电工程学院的支持下，成立了重庆大学本科生智能汽车创新团队，建立了重庆大学智能汽车创新实验室，组建了两个校级学生科技社团，开展了多种校内外电子信息类科技竞赛活动，形成了有梯度的学生科技创新创业团队。团队针对知识传授、能力培养和价值塑造，依托软硬件创新创业实践平台，不断完善培养体系，取得了显著的成绩，在大学生科技竞赛中获得全国一等奖18项、二等奖13项，赛区/市级一等奖 50余项。实验室在组织培训学生参加竞赛过程中，积累了丰富的知识和参赛经验，为能更好地实现经验和技术传承，结合第十四届全国大学生智能汽车竞赛内容，经过近一年的努力，编著了《智能汽车设计与实践基础》。

全书共分为11章，第1章介绍了全国大学生智能汽车竞赛的基本情况和第十四届全国大学生智能汽车竞赛各组别的规则；第2章介绍了智能汽车常用传感器；第3章介绍了智能汽车机械结构装调常用工具、设计软件和各组别车模的机械结构装调方法；第4章介绍了智能汽车控制电路设计，包括常用电路设计软件，常用仪器使用，PCB焊接知识，单片机模块、电源电路模块以及电机驱动电路模块的设计与制作；第5章是智能汽车软件设计基础，主要介绍了C语言相关知识，程序编写规范，上位机基本知识，K60 库函数基础知识，通用程序设计，PID控制算法以及常用滤波算法；第 6—11 章是智能汽车开发实例，包括基础四轮、变形金刚三轮、双车会车、信标对抗、节能以及室内棋盘对弈6个组别，分别从智能汽车总体设计方案、控制电路、车模安装与调试、控制策略和针对指定赛道的运行实例作了介绍。

本书在编写过程中，参考了大量的国内外相关著作和资料，第十三、十四届全国大学生智能汽车竞赛参赛学生：付凯文、杨仁斌、张跃文、王东钰、陈禹杭、王兰萍、郭朋非、郭宗伟、李俊男、王梓熠、刘洋、李习银、刘焕双、王瀚翔、孙艺崇、韦民祥、刘柳、胡驸龙、邵雨坤、孙海朋、张浩、王旭、聂波、陈占栋、王冰涛、黄俊伟、李书浩、吴均明、苏国栩、曾迪、张效民、罗海魁、郭帆、姚家豪、李佳桐、邬俊俊、叶伟杰、唐维伟、何昱锋、姚永明、毛飞辉为本书的编著做了大量工作，在此表示衷心感谢。同时，在本书的编写过程中，引用了清华大学卓晴老师微信公众号的资源，在此感谢卓晴老师对本书的支持。

由于作者水平有限，书中不足和错误之处在所难免，恳请广大读者提出宝贵意见，以便今后改进。

李敏
2020 年2月