目录

●前言
第1章重型多轴车辆运动控制概论1
1.1研究背景1
1.2重型多轴车辆控制与理论研究框架3
1.3重型多轴车辆模型研究现状5
1.3.1重型多轴车辆动力学模型5
1.3.2重型多轴车辆动力学模型优化与转向特性6
1.4重型多轴车辆横摆稳定性研究现状8
1.5车辆轨迹跟踪研究现状10
1.5.1车辆轨迹跟踪10
1.5.2重型多轴车辆轨迹跟踪11
1.6轮胎力分配研究现状11
1.7轮胎力观测研究现状12
1.8重型多轴车辆构型与转向系统研究现状14
1.8.1多轴转向模式与转向轴形式15
1.8.2重型多轴车辆动力转向系统17
1.8.3车辆转向系统控制28
参考文献33
第2章轮胎力模型44
2.1物理模型44
2.1.1刷子轮胎模型47
2.1.2Dugoff轮胎模型58
2.1.3Gim轮胎模型59
2.2半经验模型62
2.3经验模型64
2.4重载工况下的轮胎力模型实例67
2.4.1横向马鞍形分布的轮胎力模型67
2.4.2原地转向阻力矩模型78
参考文献98
第3章多轴转向车辆动力学模型101
3.1整车动力学建模101
3.1.1建模方法101
3.1.2子系统模型107
3.1.3模型的自由度与简化113
3.2整车模型分析125
3.2.1模型适用工况分析126
3.2.2各工况下运动学模型与动力学模型的特征129
3.3建模实例131
3.3.1Simulink模型131
3.3.2TruckSim模型134
3.3.3不同建模方法模型对比137
参考文献139
第4章车辆稳定性分析141
4.1车辆转向特性分析141
4.1.1稳态响应特性142
4.1.2不足转向特性条件及影响因素145
4.1.3瞬态响应特性150
4.1.4基于Simulink的整车响应特性分析156
4.2基于相平面的稳定性分析160
4.2.1相平面法概述160
4.2.2相平面分析160
4.3基于李雅普诺夫指数的稳定性分析173
4.3.1李雅普诺夫指数的概念及其计算174
4.3.2李雅普诺夫指数稳态求解结果分析177
4.3.3李雅普诺夫指数瞬态求解结果分析186
参考文献202
第5章多轴转向车辆转角配置方案204
5.1控制与模型分析205
5.1.1二轴车辆的控制分析205
5.1.2多轴转向车辆的控制分析208
5.1.3运动学问题与动力学问题分析210
5.2零质心侧偏角配置222
5.2.1零质心侧偏角控制模型建立222
5.2.2零质心侧偏角实施策略225
5.2.3零质心侧偏角策略的开环响应228
5.3最小轮胎滑移能耗配置229
5.3.1轮胎横纵向滑移能耗模型建立230
5.3.2最小轮胎滑移能耗的响应233
5.4优选稳定裕度配置234
5.4.1优选稳定裕度控制模型建立235
5.4.2优选稳定裕度实施策略237
5.5轮胎力均匀一致性配置239
5.5.1轮胎力均匀一致性控制模型建立240
5.5.2轮胎力均匀一致性实施策略241
5.5.3轮胎力均匀一致性响应242
5.6特殊转角配置246
5.6.1锁轴转向模式246
5.6.2提轴转向模式249
5.6.3蟹行转向模式250
参考文献251
第6章多轴转向车辆的轨迹跟踪控制器设计252
6.1控制系统架构分析252
6.2模型预测控制254
6.2.1多轴转向车辆预测模型建立255
6.2.2模型预测控制的优化求解260
6.2.3转角配置方案262
6.2.4模型预测控制实例265
6.3模糊自适应PID控制269
6.3.1PID控制基础270
6.3.2模糊控制基础271
6.3.3模糊PID控制设计272
6.3.4转角配置方案及模糊PID控制实例280
6.4线性二次型调节器控制284
6.4.1线性二次型调节器的状态方程285
6.4.2线性二次型调节器的很优控制286
6.4.3线性二次型调节器的误差模型288
6.4.4转角配置方案及线性二次型调节器控制实例289
6.5滑模控制293
6.5.1滑模控制器控制目标294
6.5.2滑模控制器数学模型295
6.5.3转角配置方案296
6.5.4滑模控制实例297
6.6结构奇异值综合鲁棒控制298
6.6.1结构奇异值μ定义299
6.6.2鲁棒稳定性和鲁棒性能的μ分析方法299
6.6.3用于μ综合方法的车辆模型302
6.6.42自由度控制器的设计304
参考文献307
第7章基于轮胎力分配的重型多轴车辆轨迹跟踪实车验证308
7.1多轴全轮转向实车试验台搭建308
7.1.1控制系统设计309
7.1.2执行系统设计310
7.2多轴全轮转向实车模型验证312
7.3基于轮胎力分配的轨迹跟踪方法硬件在环试验验证314
7.3.1试验方案设计314
7.3.2试验结果分析314
7.4融合轮胎力分配的轨迹跟踪控制方案实车试验验证317
7.4.1试验方案设计317
7.4.2试验结果分析318