本書內(nèi)容包括電動(dòng)汽車主動(dòng)避撞系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、汽車系統(tǒng)動(dòng)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(dòng)強(qiáng)度連續(xù)性的制動(dòng)力分配策略、四驅(qū)電動(dòng)汽車縱向穩(wěn)定性研究、車輛狀態(tài)與車路耦合特征估計(jì)、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(dòng)力學(xué)的直接橫擺力矩魯棒控制、四驅(qū)電動(dòng)汽車穩(wěn)定性控制力矩分配算法研究、四驅(qū)電動(dòng)汽車側(cè)向穩(wěn)定性研究。
本書可供從事電動(dòng)汽車主動(dòng)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(jí)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(zhǎng)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(dòng)態(tài)步行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)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(dòng)汽車主動(dòng)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(jué)與人臉表情識(shí)別等課題開展研究工作。其中，承擔(dān)的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，在國(guó)內(nèi)首次開發(fā)了動(dòng)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(dòng)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(dòng)避撞等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究（國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等）。與中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光機(jī)所合作承擔(dān)科學(xué)院創(chuàng)新項(xiàng)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(shí)間。近五年，承擔(dān)完成國(guó)家自然科學(xué)基金和國(guó)家重大科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目3項(xiàng)、吉林省和教育部科技項(xiàng)目4項(xiàng)，目前正承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“電動(dòng)汽車智能輔助駕駛技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”和國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“人機(jī)共駕型智能汽車的動(dòng)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(qǐng)并獲得授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利15項(xiàng)，科研成果獲省部級(jí)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
第1篇 電動(dòng)汽車主動(dòng)避撞系統(tǒng)概述
第1 章 緒論 / 2
1.1 車輛主動(dòng)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(dòng)力學(xué)系統(tǒng)模型 / 9
1.1.4 車輛動(dòng)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(dòng)汽車主動(dòng)避撞系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) / 21
2.1 電動(dòng)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(dòng)輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu) / 31
2.3 車輛主動(dòng)避撞系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) / 32
2.3.1 縱向主動(dòng)避撞系統(tǒng) / 34
2.3.2 側(cè)向主動(dòng)避撞系統(tǒng) / 35
2.4 制動(dòng)/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(dòng)力學(xué)建模 / 41
3.1 車輛縱向運(yùn)動(dòng)的一般描述 / 41
3.1.1 空氣阻力 / 41
3.1.2 滾動(dòng)阻力 / 43
3.2 車輛側(cè)向運(yùn)動(dòng)的一般描述 / 44
3.3 輪胎縱向力 / 46
3.4 車輪動(dòng)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(dòng)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(dòng)汽車縱向主動(dòng)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(dòng)安全距離建模 / 54
4.1.1 縱向制動(dòng)安全距離建模 / 54
4.1.2 三種典型制動(dòng)過(guò)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(dòng)強(qiáng)度連續(xù)性的制動(dòng)力分配策略 / 71
5.1 制動(dòng)控制器設(shè)計(jì) / 72
5.1.1 加速度計(jì)算器 / 72
5.1.2 制動(dòng)力/牽引力計(jì)算器 / 73
5.2 制動(dòng)力/牽引力分配器 / 74
5.2.1 安全制動(dòng)范圍線性化 / 74
5.2.2 制動(dòng)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(jì) / 85
5.4.1 縱向下拉控制器設(shè)計(jì) / 85
5.4.2 縱向上位控制器設(shè)計(jì) / 86
5.4.3 仿真分析 / 89
5.5 電動(dòng)汽車縱向主動(dòng)避撞系統(tǒng)整車仿真實(shí)驗(yàn) / 91
5.5.1 實(shí)時(shí)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(dòng)汽車縱向主動(dòng)避撞系統(tǒng)實(shí)時(shí)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(dòng)汽車縱向穩(wěn)定性研究 / 100
6.1 基于LuGre 模型的SMO 觀測(cè)器設(shè)計(jì) / 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(dòng)汽車縱向動(dòng)力學(xué)狀態(tài)方程 / 102
6.1.3 滑模觀測(cè)器設(shè)計(jì) / 105
6.2 四驅(qū)電動(dòng)汽車路面識(shí)別與最大電磁力矩估計(jì) / 107
6.2.1 路面條件參數(shù)的估計(jì) / 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(dòng)汽車側(cè)向主動(dòng)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(jì) / 120
7.1 輪胎側(cè)偏剛度估計(jì) / 120
7.1.1 輪胎側(cè)向動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)化 / 120
7.1.2 遞推最小二乘算法設(shè)計(jì) / 121
7.1.3 仿真分析 / 123
7.2 車身側(cè)偏角估計(jì) / 126
7.2.1 輪胎動(dòng)力學(xué)模型 / 126
7.2.2 輪胎縱向力計(jì)算 / 127
7.2.3 車身側(cè)偏角觀測(cè)器設(shè)計(jì) / 128
7.2.4 非線性系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì) / 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)向換道安全距離建模 / 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(dòng)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(jì)算器 / 152
9.2 直接橫擺力矩控制器設(shè)計(jì) / 152
9.2.1 車輛側(cè)向半不確定動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)建模 / 153
9.2.2 H ∞ 混合靈敏度問(wèn)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(dòng)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(dòng)汽車側(cè)向主動(dòng)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(dòng)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(jì)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(dòng)汽車側(cè)向穩(wěn)定性研究 / 189
11.1 電動(dòng)汽車側(cè)向動(dòng)力學(xué)狀態(tài)估計(jì) / 189
11.1.1 基于擴(kuò)展卡爾曼的車輛側(cè)偏角估計(jì) / 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(jì) / 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(jì) / 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(jì) / 198
11.3.3 四輪驅(qū)動(dòng)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
新書資訊