书名：“中国制造2025”出版工程--电动汽车主动安全驾驶系统
定价：56.0
ISBN：9787122351975
作者：田彦涛、廉宇峰、王晓玉,,著
版次：第1版
出版时间：2020-05

内容提要：

本书内容包括电动汽车主动避撞系统体系结构、汽车系统动力学建模、考虑驾驶员特性和路面状态的纵向安全距离模型、基于约束的再生制动强度连续性的制动力分配策略、四驱电动汽车纵向稳定性研究、车辆状态与车路耦合特征估计、基于车辆边缘转向轨迹的侧向安全距离模型、基于半不确定动力学的直接横摆力矩鲁棒控制、四驱电动汽车稳定性控制力矩分配算法研究、四驱电动汽车侧向稳定性研究。 本书可供从事电动汽车主动安全系统研究的科研人员、相关专业的研究生或高年级本科学生使用。

作者简介：


田彦涛，吉林工业大学，教授，田彦涛教授长期从事复杂系统建模与优化控制、仿生与智能机器人系统控制等学科方向的基础研究与应用研究。“十二五”期间，围绕动态步行机器人运动学机理与控制方法、复杂环境下群体机器人系统协同适应性、电动汽车主动安全系统及智能化技术、新型非共面多旋翼飞行机器人、机器视觉与人脸表情识别等课题开展研究工作。其中，承担的国家自然科学基金项目，在国内首次开发了动态双足步行机器人原型机，并开展了关键技术研究，在运动学机理与控制方面取得突破。在群体机器人与多智能体系统协同适应性、多自主车辆决策与控制、智能汽车主动避撞等方面进行了系统研究（国家自然科学基金项目等）。与科学院长春光机所合作承担科学院创新项目新型多翼飞行机器人，突破了新型非共面旋翼飞行机器人关键技术，提高了系统可靠性，增加系统承载能力和续航时间。近五年，承担完成国家自然科学基金和国家重大科技成果转化项目3项、吉林省和教育部科技项目4项，目前正承担国家重点研发计划项目“电动汽车智能辅助驾驶技术研发及产业化”和国家自然科学基金重点项目“人机共驾型智能汽车的动力学特性及协同控制方法研究”。发表学术论文55篇，其中，收入SCI检索18篇、EI检索35篇，出版专著2部，申请并获得授权国家发明专利15项，科研成果获省部级科技进步三等奖1项。

目录：


第1篇 电动汽车主动避撞系统概述
第1 章　绪论　/ 2
　1.1　车辆主动避撞系统研究现状　/ 2
　　　1.1.1　行车信息感知及处理　/ 3
　　　1.1.2　安全距离模型　/ 7
　　　1.1.3　车辆动力学系统模型　/ 9
　　　1.1.4　车辆动力学控制策略　/ 10
　1.2　车辆稳定性研究现状　/ 12
　　　1.2.1　车辆纵向稳定性　/ 12
　　　1.2.2　车辆侧向稳定性　/ 15
　参考文献　/ 18

第2 章　电动汽车主动避撞系统体系结构　/ 21
　2.1　电动汽车硬件体系结构　/ 21
　　　2.1.1　毫米波雷达　/ 21
　　　2.1.2　MEMS 陀螺仪　/ 25
　　　2.1.3　车轮六分力传感器　/ 27
　　　2.1.4　永磁同步电机　/ 29
　2.2　四轮独立驱动轮毂电机电动汽车结构　/ 31
　2.3　车辆主动避撞系统体系结构　/ 32
　　　2.3.1　纵向主动避撞系统　/ 34
　　　2.3.2　侧向主动避撞系统　/ 35
　2.4　制动/转向避撞方式切换策略　/ 36
　2.5　本章小结　/ 39
　参考文献　/ 39

第3 章　汽车系统动力学建模　/ 41
　3.1　车辆纵向运动的一般描述　/ 41
　　　3.1.1　空气阻力　/ 41
　　　3.1.2　滚动阻力　/ 43
　3.2　车辆侧向运动的一般描述　/ 44
　3.3　轮胎纵向力　/ 46
　3.4　车轮动力学模型　/ 50
　　　3.4.1　车轮力矩平衡方程　/ 50
　　　3.4.2　车轮垂直载荷动力学模型　/ 50
　3.5　本章小结　/ 51
　参考文献　/ 51

第2篇 电动汽车纵向主动避撞系统关键技术
第4 章　考虑驾驶员特性和路面状态的纵向安全距离模型　/ 54
　4.1　考虑驾驶员的纵向制动安全距离建模　/ 54
　　　4.1.1　纵向制动安全距离建模　/ 54
　　　4.1.2　三种典型制动过程安全距离分析　/ 56
　　　4.1.3　仿真分析　/ 58
　4.2　基于附着系数和驾驶意图参数的安全距离模型　/ 63
　　　4.2.1　纵向安全距离模型　/ 63
　　　4.2.2　仿真分析　/ 66
　4.3　本章小结　/ 69
　参考文献　/ 69

第5 章　基于约束的再生制动强度连续性的制动力分配策略　/ 71
　5.1　制动控制器设计　/ 72
　　　5.1.1　加速度计算器　/ 72
　　　5.1.2　制动力/牵引力计算器　/ 73
　5.2　制动力/牵引力分配器　/ 74
　　　5.2.1　安全制动范围线性化　/ 74
　　　5.2.2　制动力分配策略　/ 77
　　　5.2.3　牵引力分配策略　/ 80
　5.3　仿真分析　/ 81
　5.4　纵向避撞控制器设计　/ 85
　　　5.4.1　纵向下拉控制器设计　/ 85
　　　5.4.2　纵向上位控制器设计　/ 86
　　　5.4.3　仿真分析　/ 89
　5.5　电动汽车纵向主动避撞系统整车仿真实验　/ 91
　　　5.5.1　实时仿真系统硬件构架　/ 93
　　　5.5.2　整车仿真模型　/ 93
　　　5.5.3　电动汽车纵向主动避撞系统实时仿真实验　/ 94
　5.6　本章小结　/ 98
　参考文献　/ 98

第6 章　四驱电动汽车纵向稳定性研究　/ 100
　6.1　基于LuGre 模型的SMO 观测器设计　/ 101
　　　6.1.1　滑模变结构的基本原理　/ 101
　　　6.1.2　基于LuGre 模型的电动汽车纵向动力学状态方程　/ 102
　　　6.1.3　滑模观测器设计　/ 105
　6.2　四驱电动汽车路面识别与大电磁力矩估计　/ 107
　　　6.2.1　路面条件参数的估计　/ 108
　　　6.2.2　大电磁力矩估算　/ 109
　6.3　仿真分析　/ 110
　6.4　本章小结　/ 116
　参考文献　/ 117

第3篇 电动汽车侧向主动避撞系统关键技术
第7 章　车辆状态与车路耦合特征估计　/ 120
　7.1　轮胎侧偏刚度估计　/ 120
　　　7.1.1　轮胎侧向动力学简化　/ 120
　　　7.1.2　递推zui小二乘算法设计　/ 121
　　　7.1.3　仿真分析　/ 123
　7.2　车身侧偏角估计　/ 126
　　　7.2.1　轮胎动力学模型　/ 126
　　　7.2.2　轮胎纵向力计算　/ 127
　　　7.2.3　车身侧偏角观测器设计　/ 128
　　　7.2.4　非线性系统状态估计　/ 129
　　　7.2.5　一阶斯梯林插值滤波器　/ 130
　　　7.2.6　仿真分析　/ 131
　7.3　本章小结　/ 134
　参考文献　/ 135

第8 章　基于车辆边缘转向轨迹的侧向安全距离模型　/ 137
　8.1　车辆边缘转向轨迹安全距离模型　/ 137
　　　8.1.1　车辆边缘转向轨迹安全距离模型　/ 137
　　　8.1.2　仿真分析　/ 139
　8.2　车辆换道安全距离模型　/ 140
　　　8.2.1　侧向换道安全距离建模　/ 140
　　　8.2.2　换道中安全性条件分析　/ 142
　　　8.2.3　侧向换道控制策略研究　/ 144
　　　8.2.4　侧向安全距离模型验证　/ 147
　8.3　本章小结　/ 150
　参考文献　/ 150

第9 章　基于半不确定动力学的直接横摆力矩鲁棒控制　/ 152
　9.1　横摆角速率/车身侧偏角计算器　/ 152
　9.2　直接横摆力矩控制器设计　/ 152
　　　9.2.1　车辆侧向半不确定动力学系统建模　/ 153
　　　9.2.2　H ∞ 混合灵敏度问题　/ 156
　9.3　轮胎纵向力分配策略　/ 158
　9.4　仿真分析　/ 158
　9.5　车辆侧向换道控制　/ 160
　　　9.5.1　侧向车辆动力学模型线性化　/ 160
　　　9.5.2　基于前馈补偿的LQR 侧向控制策略研究　/ 162
　　　9.5.3　仿真分析　/ 164
　9.6　电动汽车侧向主动避撞系统仿真实验　/ 167
　9.7　本章小结　/ 173
　参考文献　/ 173

第10 章　四驱电动汽车稳定性控制力矩分配算法研究　/ 175
　10.1　控制分配算法综述　/ 175
　10.2　优化目标选择　/ 177
　10.3　轮胎纵向力分配约束条件　/ 178
　10.4　优化分配算法求解　/ 180
　10.5　轴载比例分配算法　/ 180
　10.6　侧向稳定性控制系统仿真实验与结果分析　/ 181
　　　10.6.1　基于CarSim 和Simulink 联合仿真实验程序　/ 181
　　　10.6.2　仿真实验设计与结果分析　/ 182
　10.7　本章小结　/ 187
　参考文献　/ 188

第11 章　四驱电动汽车侧向稳定性研究　/ 189
　11.1　电动汽车侧向动力学状态估计　/ 189
　　　11.1.1　基于扩展卡尔曼的车辆侧偏角估计　/ 189
　　　11.1.2　基于遗忘因子递推zui小二乘法的轮胎侧偏刚度估计　/ 191
　11.2　仿真分析　/ 192
　11.3　直接横摆力矩侧向稳定性控制器设计　/ 196
　　　11.3.1　期望控制目标　/ 196
　　　11.3.2　基于前馈和反馈的侧向稳定性控制器设计　/ 198
　　　11.3.3　四轮驱动力分配策略　/ 199
　11.4　仿真分析　/ 201
　11.5　本章小结　/ 207
　参考文献　/ 208

索引　/ 211