“中國制造2025”出版工程--電動汽車主動安全駕駛系統(tǒng)
定 價:56 元
叢書名:“中國制造2025”出版工程
- 作者:田彥濤、廉宇峰、王曉玉 著
- 出版時間:2020/5/1
- ISBN:9787122351975
- 出 版 社:化學(xué)工業(yè)出版社
- 中圖法分類:U469.72
- 頁碼:213
- 紙張:
- 版次:01
- 開本:16開
本書內(nèi)容包括電動汽車主動避撞系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、汽車系統(tǒng)動力學(xué)建模、考慮駕駛員特性和路面狀態(tài)的縱向安全距離模型、基于約束的再生制動強(qiáng)度連續(xù)性的制動力分配策略、四驅(qū)電動汽車縱向穩(wěn)定性研究、車輛狀態(tài)與車路耦合特征估計、基于車輛邊緣轉(zhuǎn)向軌跡的側(cè)向安全距離模型、基于半不確定動力學(xué)的直接橫擺力矩魯棒控制、四驅(qū)電動汽車穩(wěn)定性控制力矩分配算法研究、四驅(qū)電動汽車側(cè)向穩(wěn)定性研究。
本書可供從事電動汽車主動安全系統(tǒng)研究的科研人員、相關(guān)專業(yè)的研究生或高年級本科學(xué)生使用。
田彥濤,吉林工業(yè)大學(xué),教授,田彥濤教授長期從事復(fù)雜系統(tǒng)建模與優(yōu)化控制、仿生與智能機(jī)器人系統(tǒng)控制等學(xué)科方向的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究。“十二五”期間,圍繞動態(tài)步行機(jī)器人運(yùn)動學(xué)機(jī)理與控制方法、復(fù)雜環(huán)境下群體機(jī)器人系統(tǒng)協(xié)同適應(yīng)性、電動汽車主動安全系統(tǒng)及智能化技術(shù)、新型非共面多旋翼飛行機(jī)器人、機(jī)器視覺與人臉表情識別等課題開展研究工作。其中,承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金項目,在國內(nèi)首次開發(fā)了動態(tài)雙足步行機(jī)器人原型機(jī),并開展了關(guān)鍵技術(shù)研究,在運(yùn)動學(xué)機(jī)理與控制方面取得突破。在群體機(jī)器人與多智能體系統(tǒng)協(xié)同適應(yīng)性、多自主車輛決策與控制、智能汽車主動避撞等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究(國家自然科學(xué)基金項目等)。與中國科學(xué)院長春光機(jī)所合作承擔(dān)科學(xué)院創(chuàng)新項目新型多翼飛行機(jī)器人,突破了新型非共面旋翼飛行機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù),提高了系統(tǒng)可靠性,增加系統(tǒng)承載能力和續(xù)航時間。近五年,承擔(dān)完成國家自然科學(xué)基金和國家重大科技成果轉(zhuǎn)化項目3項、吉林省和教育部科技項目4項,目前正承擔(dān)國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目“電動汽車智能輔助駕駛技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”和國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項目“人機(jī)共駕型智能汽車的動力學(xué)特性及協(xié)同控制方法研究”。發(fā)表學(xué)術(shù)論文55篇,其中,收入SCI檢索18篇、EI檢索35篇,出版專著2部,申請并獲得授權(quán)國家發(fā)明專利15項,科研成果獲省部級科技進(jìn)步三等獎1項。
第1篇 電動汽車主動避撞系統(tǒng)概述
第1 章 緒論 / 2
1.1 車輛主動避撞系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 / 2
1.1.1 行車信息感知及處理 / 3
1.1.2 安全距離模型 / 7
1.1.3 車輛動力學(xué)系統(tǒng)模型 / 9
1.1.4 車輛動力學(xué)控制策略 / 10
1.2 車輛穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀 / 12
1.2.1 車輛縱向穩(wěn)定性 / 12
1.2.2 車輛側(cè)向穩(wěn)定性 / 15
參考文獻(xiàn) / 18
第2 章 電動汽車主動避撞系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) / 21
2.1 電動汽車硬件體系結(jié)構(gòu) / 21
2.1.1 毫米波雷達(dá) / 21
2.1.2 MEMS 陀螺儀 / 25
2.1.3 車輪六分力傳感器 / 27
2.1.4 永磁同步電機(jī) / 29
2.2 四輪獨(dú)立驅(qū)動輪轂電機(jī)電動汽車結(jié)構(gòu) / 31
2.3 車輛主動避撞系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) / 32
2.3.1 縱向主動避撞系統(tǒng) / 34
2.3.2 側(cè)向主動避撞系統(tǒng) / 35
2.4 制動/轉(zhuǎn)向避撞方式切換策略 / 36
2.5 本章小結(jié) / 39
參考文獻(xiàn) / 39
第3 章 汽車系統(tǒng)動力學(xué)建!/ 41
3.1 車輛縱向運(yùn)動的一般描述 / 41
3.1.1 空氣阻力 / 41
3.1.2 滾動阻力 / 43
3.2 車輛側(cè)向運(yùn)動的一般描述 / 44
3.3 輪胎縱向力 / 46
3.4 車輪動力學(xué)模型 / 50
3.4.1 車輪力矩平衡方程 / 50
3.4.2 車輪垂直載荷動力學(xué)模型 / 50
3.5 本章小結(jié) / 51
參考文獻(xiàn) / 51
第2篇 電動汽車縱向主動避撞系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
第4 章 考慮駕駛員特性和路面狀態(tài)的縱向安全距離模型 / 54
4.1 考慮駕駛員的縱向制動安全距離建!/ 54
4.1.1 縱向制動安全距離建!/ 54
4.1.2 三種典型制動過程安全距離分析 / 56
4.1.3 仿真分析 / 58
4.2 基于附著系數(shù)和駕駛意圖參數(shù)的安全距離模型 / 63
4.2.1 縱向安全距離模型 / 63
4.2.2 仿真分析 / 66
4.3 本章小結(jié) / 69
參考文獻(xiàn) / 69
第5 章 基于約束的再生制動強(qiáng)度連續(xù)性的制動力分配策略 / 71
5.1 制動控制器設(shè)計 / 72
5.1.1 加速度計算器 / 72
5.1.2 制動力/牽引力計算器 / 73
5.2 制動力/牽引力分配器 / 74
5.2.1 安全制動范圍線性化 / 74
5.2.2 制動力分配策略 / 77
5.2.3 牽引力分配策略 / 80
5.3 仿真分析 / 81
5.4 縱向避撞控制器設(shè)計 / 85
5.4.1 縱向下拉控制器設(shè)計 / 85
5.4.2 縱向上位控制器設(shè)計 / 86
5.4.3 仿真分析 / 89
5.5 電動汽車縱向主動避撞系統(tǒng)整車仿真實(shí)驗(yàn) / 91
5.5.1 實(shí)時仿真系統(tǒng)硬件構(gòu)架 / 93
5.5.2 整車仿真模型 / 93
5.5.3 電動汽車縱向主動避撞系統(tǒng)實(shí)時仿真實(shí)驗(yàn) / 94
5.6 本章小結(jié) / 98
參考文獻(xiàn) / 98
第6 章 四驅(qū)電動汽車縱向穩(wěn)定性研究 / 100
6.1 基于LuGre 模型的SMO 觀測器設(shè)計 / 101
6.1.1 滑模變結(jié)構(gòu)的基本原理 / 101
6.1.2 基于LuGre 模型的電動汽車縱向動力學(xué)狀態(tài)方程 / 102
6.1.3 滑模觀測器設(shè)計 / 105
6.2 四驅(qū)電動汽車路面識別與最大電磁力矩估計 / 107
6.2.1 路面條件參數(shù)的估計 / 108
6.2.2 最大電磁力矩估算 / 109
6.3 仿真分析 / 110
6.4 本章小結(jié) / 116
參考文獻(xiàn) / 117
第3篇 電動汽車側(cè)向主動避撞系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
第7 章 車輛狀態(tài)與車路耦合特征估計 / 120
7.1 輪胎側(cè)偏剛度估計 / 120
7.1.1 輪胎側(cè)向動力學(xué)簡化 / 120
7.1.2 遞推最小二乘算法設(shè)計 / 121
7.1.3 仿真分析 / 123
7.2 車身側(cè)偏角估計 / 126
7.2.1 輪胎動力學(xué)模型 / 126
7.2.2 輪胎縱向力計算 / 127
7.2.3 車身側(cè)偏角觀測器設(shè)計 / 128
7.2.4 非線性系統(tǒng)狀態(tài)估計 / 129
7.2.5 一階斯梯林插值濾波器 / 130
7.2.6 仿真分析 / 131
7.3 本章小結(jié) / 134
參考文獻(xiàn) / 135
第8 章 基于車輛邊緣轉(zhuǎn)向軌跡的側(cè)向安全距離模型 / 137
8.1 車輛邊緣轉(zhuǎn)向軌跡安全距離模型 / 137
8.1.1 車輛邊緣轉(zhuǎn)向軌跡安全距離模型 / 137
8.1.2 仿真分析 / 139
8.2 車輛換道安全距離模型 / 140
8.2.1 側(cè)向換道安全距離建!/ 140
8.2.2 換道中安全性條件分析 / 142
8.2.3 側(cè)向換道控制策略研究 / 144
8.2.4 側(cè)向安全距離模型驗(yàn)證 / 147
8.3 本章小結(jié) / 150
參考文獻(xiàn) / 150
第9 章 基于半不確定動力學(xué)的直接橫擺力矩魯棒控制 / 152
9.1 橫擺角速率/車身側(cè)偏角計算器 / 152
9.2 直接橫擺力矩控制器設(shè)計 / 152
9.2.1 車輛側(cè)向半不確定動力學(xué)系統(tǒng)建模 / 153
9.2.2 H ∞ 混合靈敏度問題 / 156
9.3 輪胎縱向力分配策略 / 158
9.4 仿真分析 / 158
9.5 車輛側(cè)向換道控制 / 160
9.5.1 側(cè)向車輛動力學(xué)模型線性化 / 160
9.5.2 基于前饋補(bǔ)償?shù)腖QR 側(cè)向控制策略研究 / 162
9.5.3 仿真分析 / 164
9.6 電動汽車側(cè)向主動避撞系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn) / 167
9.7 本章小結(jié) / 173
參考文獻(xiàn) / 173
第10 章 四驅(qū)電動汽車穩(wěn)定性控制力矩分配算法研究 / 175
10.1 控制分配算法綜述 / 175
10.2 優(yōu)化目標(biāo)選擇 / 177
10.3 輪胎縱向力分配約束條件 / 178
10.4 優(yōu)化分配算法求解 / 180
10.5 軸載比例分配算法 / 180
10.6 側(cè)向穩(wěn)定性控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析 / 181
10.6.1 基于CarSim 和Simulink 聯(lián)合仿真實(shí)驗(yàn)程序 / 181
10.6.2 仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計與結(jié)果分析 / 182
10.7 本章小結(jié) / 187
參考文獻(xiàn) / 188
第11 章 四驅(qū)電動汽車側(cè)向穩(wěn)定性研究 / 189
11.1 電動汽車側(cè)向動力學(xué)狀態(tài)估計 / 189
11.1.1 基于擴(kuò)展卡爾曼的車輛側(cè)偏角估計 / 189
11.1.2 基于遺忘因子遞推最小二乘法的輪胎側(cè)偏剛度估計 / 191
11.2 仿真分析 / 192
11.3 直接橫擺力矩側(cè)向穩(wěn)定性控制器設(shè)計 / 196
11.3.1 期望控制目標(biāo) / 196
11.3.2 基于前饋和反饋的側(cè)向穩(wěn)定性控制器設(shè)計 / 198
11.3.3 四輪驅(qū)動力分配策略 / 199
11.4 仿真分析 / 201
11.5 本章小結(jié) / 207
參考文獻(xiàn) / 208
索引 / 211