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“中國制造2025”出版工程電動汽車主動安全駕駛系統(tǒng):中國制造2025出版工程

“中國制造2025”出版工程電動汽車主動安全駕駛系統(tǒng):中國制造2025出版工程

出版社：化學工業(yè)出版社出版時間：2020-05-01
開本： 16開 頁數(shù)： 213
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“中國制造2025”出版工程電動汽車主動安全駕駛系統(tǒng):中國制造2025出版工程 版權信息

“中國制造2025”出版工程電動汽車主動安全駕駛系統(tǒng):中國制造2025出版工程 本書特色

本書內(nèi)容包括電動汽車主動避撞系統(tǒng)體系結構、汽車系統(tǒng)動力學建模、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度連續(xù)性的制動力分配策略、四驅電動汽車縱向穩(wěn)定性研究、車輛狀態(tài)與車路耦合特征估計、基于車輛邊緣轉向軌跡的側向安全距離模型、基于半不確定動力學的直接橫擺力矩魯棒控制、四驅電動汽車穩(wěn)定性控制力矩分配算法研究、四驅電動汽車側向穩(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、相關專業(yè)的研究生或高年級本科學生使用。

“中國制造2025”出版工程電動汽車主動安全駕駛系統(tǒng):中國制造2025出版工程 內(nèi)容簡介

本書內(nèi)容包括電動汽車主動避撞系統(tǒng)體系結構、汽車系統(tǒng)動力學建模、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度連續(xù)性的制動力分配策略、四驅電動汽車縱向穩(wěn)定性研究、車輛狀態(tài)與車路耦合特征估計、基于車輛邊緣轉向軌跡的側向安全距離模型、基于半不確定動力學的直接橫擺力矩魯棒控制、四驅電動汽車穩(wěn)定性控制力矩分配算法研究、四驅電動汽車側向穩(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、相關專業(yè)的研究生或高年級本科學生使用。

“中國制造2025”出版工程電動汽車主動安全駕駛系統(tǒng):中國制造2025出版工程 目錄

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　車輛動力學系統(tǒng)模型　/ 9

　　　1.1.4　車輛動力學控制策略　/ 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　車輛側向穩(wěn)定性　/ 15

　參考文獻　/ 18



第2 章　電動汽車主動避撞系統(tǒng)體系結構　/ 21

　2.1　電動汽車硬件體系結構　/ 21

　　　2.1.1　毫米波雷達　/ 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　/ 29

　2.2　四輪獨立驅動輪轂電機電動汽車結構　/ 31

　2.3　車輛主動避撞系統(tǒng)體系結構　/ 32

　　　2.3.1　縱向主動避撞系統(tǒng)　/ 34

　　　2.3.2　側向主動避撞系統(tǒng)　/ 35

　2.4　制動/轉向避撞方式切換策略　/ 36

　2.5　本章小結　/ 39

　參考文獻　/ 39



第3 章　汽車系統(tǒng)動力學建模　/ 41

　3.1　車輛縱向運動的一般描述　/ 41

　　　3.1.1　空氣阻力　/ 41

　　　3.1.2　滾動阻力　/ 43

　3.2　車輛側向運動的一般描述　/ 44

　3.3　輪胎縱向力　/ 46

　3.4　車輪動力學模型　/ 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模型　/ 50

　3.5　本章小結　/ 51

　參考文獻　/ 51



第2篇 電動汽車縱向主動避撞系統(tǒng)關鍵技術

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模　/ 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　/ 69

　參考文獻　/ 69



第5 章　基于約束的再生制動強度連續(xù)性的制動力分配策略　/ 71

　5.1　制動控制器設計　/ 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　縱向避撞控制器設計　/ 85

　　　5.4.1　縱向下拉控制器設計　/ 85

　　　5.4.2　縱向上位控制器設計　/ 86

　　　5.4.3　仿真分析　/ 89

　5.5　電動汽車縱向主動避撞系統(tǒng)整車仿真實驗　/ 91

　　　5.5.1　實時仿真系統(tǒng)硬件構架　/ 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)實時仿真實驗　/ 94

　5.6　本章小結　/ 98

　參考文獻　/ 98



第6 章　四驅電動汽車縱向穩(wěn)定性研究　/ 100

　6.1　基于LuGre 模型的SMO 觀測器設計　/ 101

　　　6.1.1　滑模變結構的基本原理　/ 101

　　　6.1.2　基于LuGre 模型的電動汽車縱向動力學狀態(tài)方程　/ 102

　　　6.1.3　滑模觀測器設計　/ 105

　6.2　四驅電動汽車路面識別與*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　*大電磁力矩估算　/ 109

　6.3　仿真分析　/ 110

　6.4　本章小結　/ 116

　參考文獻　/ 117



第3篇 電動汽車側向主動避撞系統(tǒng)關鍵技術

第7 章　車輛狀態(tài)與車路耦合特征估計　/ 120

　7.1　輪胎側偏剛度估計　/ 120

　　　7.1.1　輪胎側向動力學簡化　/ 120

　　　7.1.2　遞推*小二乘算法設計　/ 121

　　　7.1.3　仿真分析　/ 123

　7.2　車身側偏角估計　/ 126

　　　7.2.1　輪胎動力學模型　/ 126

　　　7.2.2　輪胎縱向力計算　/ 127

　　　7.2.3　車身側偏角觀測器設計　/ 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　/ 134

　參考文獻　/ 135



第8 章　基于車輛邊緣轉向軌跡的側向安全距離模型　/ 137

　8.1　車輛邊緣轉向軌跡安全距離模型　/ 137

　　　8.1.1　車輛邊緣轉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　側向換道控制策略研究　/ 144

　　　8.2.4　側向安全距離模型驗證　/ 147

　8.3　本章小結　/ 150

　參考文獻　/ 150



第9 章　基于半不確定動力學的直接橫擺力矩魯棒控制　/ 152

　9.1　橫擺角速率/車身側偏角計算器　/ 152

　9.2　直接橫擺力矩控制器設計　/ 152

　　　9.2.1　車輛側向半不確定動力學系統(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　車輛側向換道控制　/ 160

　　　9.5.1　側向車輛動力學模型線性化　/ 160

　　　9.5.2　基于前饋補償?shù)腖QR 側向控制策略研究　/ 162

　　　9.5.3　仿真分析　/ 164

　9.6　電動汽車側向主動避撞系統(tǒng)仿真實驗　/ 167

　9.7　本章小結　/ 173

　參考文獻　/ 173



第10 章　四驅電動汽車穩(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　側向穩(wěn)定性控制系統(tǒng)仿真實驗與結果分析　/ 181

　　　10.6.1　基于CarSim 和Simulink 聯(lián)合仿真實驗程序　/ 181

　　　10.6.2　仿真實驗設計與結果分析　/ 182

　10.7　本章小結　/ 187

　參考文獻　/ 188



第11 章　四驅電動汽車側向穩(wěn)定性研究　/ 189

　11.1　電動汽車側向動力學狀態(tài)估計　/ 189

　　　11.1.1　基于擴展卡爾曼的車輛側偏角估計　/ 189

　　　11.1.2　基于遺忘因子遞推*小二乘法的輪胎側偏剛度估計　/ 191

　11.2　仿真分析　/ 192

　11.3　直接橫擺力矩側向穩(wěn)定性控制器設計　/ 196

　　　11.3.1　期望控制目標　/ 196

　　　11.3.2　基于前饋和反饋的側向穩(wěn)定性控制器設計　/ 198

　　　11.3.3　四輪驅動力分配策略　/ 199

　11.4　仿真分析　/ 201

　11.5　本章小結　/ 207

　參考文獻　/ 208



索引　/ 211
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“中國制造2025”出版工程電動汽車主動安全駕駛系統(tǒng):中國制造2025出版工程 作者簡介

田彥濤，吉林工業(yè)大學，教授，田彥濤教授長期從事復雜系統(tǒng)建模與優(yōu)化控制、仿生與智能機器人系統(tǒng)控制等學科方向的基礎研究與應用研究。“十二五”期間，圍繞動態(tài)步行機器人運動學機理與控制方法、復雜環(huán)境下群體機器人系統(tǒng)協(xié)同適應性、電動汽車主動安全系統(tǒng)及智能化技術、新型非共面多旋翼飛行機器人、機器視覺與人臉表情識別等課題開展研究工作。其中，承擔的國家自然科學基金項目，在國內(nèi)首次開發(fā)了動態(tài)雙足步行機器人原型機，并開展了關鍵技術研究，在運動學機理與控制方面取得突破。在群體機器人與多智能體系統(tǒng)協(xié)同適應性、多自主車輛決策與控制、智能汽車主動避撞等方面進行了系統(tǒng)研究（國家自然科學基金項目等）。與中國科學院長春光機所合作承擔科學院創(chuàng)新項目新型多翼飛行機器人，突破了新型非共面旋翼飛行機器人關鍵技術，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，承擔完成國家自然科學基金和國家重大科技成果轉化項目3項、吉林省和教育部科技項目4項，目前正承擔國家重點研發(fā)計劃項目“電動汽車智能輔助駕駛技術研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”和國家自然科學基金重點項目“人機共駕型智能汽車的動力學特性及協(xié)同控制方法研究”。發(fā)表學術論文55篇，其中，收入SCI檢索18篇、EI檢索35篇，出版專著2部，申請并獲得授權國家發(fā)明專利15項，科研成果獲省部級科技進步三等獎1項。

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