本書內容包括電動汽車主動避撞系統體系結構、汽車系統動力學建模、考慮駕駛員特性和路面狀態的縱向安全距離模型、基於約束的再生制動強度連續性的制動力分配策略、四驅電動汽車縱向穩定性研究、車輛狀態與車路耦合特徵估計、基於車輛邊緣轉向軌跡的側向安全距離模型、基於半不確定動力學的直接横擺力矩魯棒控制、四驅電動汽車穩定性控制力矩分配算法研究、四驅電動汽車側向穩定性研究。
本書可供從事電動汽車主動安全系統研究的科研人員、相關科系的研究生或高年級大學學生使用。
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圖書介紹 - 資料來源：博客來 評分：
圖書名稱：電動汽車主動安全駕駛系統
內容簡介
目錄
第1篇 電動汽車主動避撞系統概述
第1章 緒論
1.1車輛主動避撞系統研究現狀
1.1.1行車資訊感知及處理
1.1.2安全距離模型
1.1.3車輛動力學系統模型
1.1.4車輛動力學控制策略
1.2車輛穩定性研究現狀
1.2.1車輛縱向穩定性
1.2.2車輛側向穩定性
參考文獻
第2章 電動汽車主動避撞系統體系結構
2.1電動汽車硬體體系結構
2.1.1毫米波雷達
2.1.2MEMS 陀螺儀
2.1.3車輪六分力傳感器
2.1.4永磁同步電機
2.2四輪獨立驅動輪轂電機電動汽車結構
2.3車輛主動避撞系統體系結構
2.3.1縱向主動避撞系統
2.3.2側向主動避撞系統
2.4制動/轉向避撞方式切換策略
2.5本章 小結
參考文獻
第3章 汽車系統動力學建模
3.1車輛縱向運動的一般描述
3.1.1空氣阻力
3.1.2滾動阻力
3.2車輛側向運動的一般描述
3.3輪胎縱向力
3.4車輪動力學模型
3.4.1車輪力矩平衡方程
3.4.2車輪垂直載荷動力學模型
3.5本章 小結
參考文獻
第2篇 電動汽車縱向主動避撞系統關鍵技術
第4章 考慮駕駛員特性和路面狀態的縱向安全距離模型
4.1考慮駕駛員的縱向制動安全距離建模
4.1.1縱向制動安全距離建模
4.1.2三種典型制動過程安全距離分析
4.1.3仿真分析
4.2基於附著係數和駕駛意圖參數的安全距離模型
4.2.1縱向安全距離模型
4.2.2仿真分析
4.3本章 小結
參考文獻
第5章 基於約束的再生制動強度連續性的制動力分配策略
5.1制動控制器設計
5.1.1加速度計算器
5.1.2制動力/牽引力計算器
5.2制動力/牽引力分配器
5.2.1安全制動範圍線性化
5.2.2制動力分配策略
5.2.3牽引力分配策略
5.3仿真分析
5.4縱向避撞控制器設計
5.4.1縱向下拉控制器設計
5.4.2縱向上位控制器設計
5.4.3仿真分析
5.5電動汽車縱向主動避撞系統整車仿真實驗
5.5.1實時仿真系統硬體構架
5.5.2整車仿真模型
5.5.3電動汽車縱向主動避撞系統實時仿真實驗
5.6本章 小結
參考文獻
第6章 四驅電動汽車縱向穩定性研究
6.1基於LuGre 模型的SMO 觀測器設計
6.1.1滑模變結構的基本原理
6.1.2基於LuGre 模型的電動汽車縱向動力學狀態方程
6.1.3滑模觀測器設計
6.2四驅電動汽車路面識别與最大電磁力矩估計
6.2.1路面條件參數的估計
6.2.2最大電磁力矩估算
6.3仿真分析
6.4本章 小結
參考文獻
第3篇 電動汽車側向主動避撞系統關鍵技術
第7章 車輛狀態與車路耦合特徵估計
7.1輪胎側偏剛度估計
7.1.1輪胎側向動力學簡化
7.1.2遞推最小二乘算法設計
7.1.3仿真分析
7.2車身側偏角估計
7.2.1輪胎動力學模型
7.2.2輪胎縱向力計算
7.2.3車身側偏角觀測器設計
7.2.4非線性系統狀態估計
7.2.5一階斯梯林插值濾波器
7.2.6仿真分析
7.3本章 小結
參考文獻
第8章 基於車輛邊緣轉向軌跡的側向安全
距離模型
8.1車輛邊緣轉向軌跡安全距離模型
8.1.1車輛邊緣轉向軌跡安全距離模型
8.1.2仿真分析
8.2車輛換道安全距離模型
8.2.1側向換道安全距離建模
8.2.2換道中安全性條件分析
8.2.3側向換道控制策略研究
8.2.4側向安全距離模型驗證
8.3本章 小結
參考文獻
第9章 基於半不確定動力學的直接横擺力矩魯棒控制
9.1横擺角速率/車身側偏角計算器
9.2直接横擺力矩控制器設計
9.2.1車輛側向半不確定動力學系統建模
9.2.2H ∞ 混合靈敏度問題
9.3輪胎縱向力分配策略
9.4仿真分析
9.5車輛側向換道控制
9.5.1側向車輛動力學模型線性化
9.5.2基於前饋補償的LQR 側向控制策略研究
9.5.3仿真分析
9.6電動汽車側向主動避撞系統仿真實驗
9.7本章 小結
參考文獻
第10章 四驅電動汽車穩定性控制力矩分
配算法研究
10.1控制分配算法綜述
10.2優化目標選擇
10.3輪胎縱向力分配約束條件
10.4優化分配算法求解
10.5軸載比例分配算法
10.6側向穩定性控制系統仿真實驗與結果分析
10.6.1基於CarSim 和Simulink 聯合仿真實驗程序
10.6.2仿真實驗設計與結果分析
10.7本章 小結
參考文獻
第11章 四驅電動汽車側向穩定性研究
11.1電動汽車側向動力學狀態估計
11.1.1基於擴展卡爾曼的車輛側偏角估計
11.1.2基於遺忘因子遞推最小二乘法的輪胎側偏剛度估計
11.2仿真分析
11.3直接横擺力矩側向穩定性控制器設計
11.3.1期望控制目標
11.3.2基於前饋和反饋的側向穩定性控制器設計
11.3.3四輪驅動力分配策略
11.4仿真分析
11.5本章 小結
參考文獻
第1章 緒論
1.1車輛主動避撞系統研究現狀
1.1.1行車資訊感知及處理
1.1.2安全距離模型
1.1.3車輛動力學系統模型
1.1.4車輛動力學控制策略
1.2車輛穩定性研究現狀
1.2.1車輛縱向穩定性
1.2.2車輛側向穩定性
參考文獻
第2章 電動汽車主動避撞系統體系結構
2.1電動汽車硬體體系結構
2.1.1毫米波雷達
2.1.2MEMS 陀螺儀
2.1.3車輪六分力傳感器
2.1.4永磁同步電機
2.2四輪獨立驅動輪轂電機電動汽車結構
2.3車輛主動避撞系統體系結構
2.3.1縱向主動避撞系統
2.3.2側向主動避撞系統
2.4制動/轉向避撞方式切換策略
2.5本章 小結
參考文獻
第3章 汽車系統動力學建模
3.1車輛縱向運動的一般描述
3.1.1空氣阻力
3.1.2滾動阻力
3.2車輛側向運動的一般描述
3.3輪胎縱向力
3.4車輪動力學模型
3.4.1車輪力矩平衡方程
3.4.2車輪垂直載荷動力學模型
3.5本章 小結
參考文獻
第2篇 電動汽車縱向主動避撞系統關鍵技術
第4章 考慮駕駛員特性和路面狀態的縱向安全距離模型
4.1考慮駕駛員的縱向制動安全距離建模
4.1.1縱向制動安全距離建模
4.1.2三種典型制動過程安全距離分析
4.1.3仿真分析
4.2基於附著係數和駕駛意圖參數的安全距離模型
4.2.1縱向安全距離模型
4.2.2仿真分析
4.3本章 小結
參考文獻
第5章 基於約束的再生制動強度連續性的制動力分配策略
5.1制動控制器設計
5.1.1加速度計算器
5.1.2制動力/牽引力計算器
5.2制動力/牽引力分配器
5.2.1安全制動範圍線性化
5.2.2制動力分配策略
5.2.3牽引力分配策略
5.3仿真分析
5.4縱向避撞控制器設計
5.4.1縱向下拉控制器設計
5.4.2縱向上位控制器設計
5.4.3仿真分析
5.5電動汽車縱向主動避撞系統整車仿真實驗
5.5.1實時仿真系統硬體構架
5.5.2整車仿真模型
5.5.3電動汽車縱向主動避撞系統實時仿真實驗
5.6本章 小結
參考文獻
第6章 四驅電動汽車縱向穩定性研究
6.1基於LuGre 模型的SMO 觀測器設計
6.1.1滑模變結構的基本原理
6.1.2基於LuGre 模型的電動汽車縱向動力學狀態方程
6.1.3滑模觀測器設計
6.2四驅電動汽車路面識别與最大電磁力矩估計
6.2.1路面條件參數的估計
6.2.2最大電磁力矩估算
6.3仿真分析
6.4本章 小結
參考文獻
第3篇 電動汽車側向主動避撞系統關鍵技術
第7章 車輛狀態與車路耦合特徵估計
7.1輪胎側偏剛度估計
7.1.1輪胎側向動力學簡化
7.1.2遞推最小二乘算法設計
7.1.3仿真分析
7.2車身側偏角估計
7.2.1輪胎動力學模型
7.2.2輪胎縱向力計算
7.2.3車身側偏角觀測器設計
7.2.4非線性系統狀態估計
7.2.5一階斯梯林插值濾波器
7.2.6仿真分析
7.3本章 小結
參考文獻
第8章 基於車輛邊緣轉向軌跡的側向安全
距離模型
8.1車輛邊緣轉向軌跡安全距離模型
8.1.1車輛邊緣轉向軌跡安全距離模型
8.1.2仿真分析
8.2車輛換道安全距離模型
8.2.1側向換道安全距離建模
8.2.2換道中安全性條件分析
8.2.3側向換道控制策略研究
8.2.4側向安全距離模型驗證
8.3本章 小結
參考文獻
第9章 基於半不確定動力學的直接横擺力矩魯棒控制
9.1横擺角速率/車身側偏角計算器
9.2直接横擺力矩控制器設計
9.2.1車輛側向半不確定動力學系統建模
9.2.2H ∞ 混合靈敏度問題
9.3輪胎縱向力分配策略
9.4仿真分析
9.5車輛側向換道控制
9.5.1側向車輛動力學模型線性化
9.5.2基於前饋補償的LQR 側向控制策略研究
9.5.3仿真分析
9.6電動汽車側向主動避撞系統仿真實驗
9.7本章 小結
參考文獻
第10章 四驅電動汽車穩定性控制力矩分
配算法研究
10.1控制分配算法綜述
10.2優化目標選擇
10.3輪胎縱向力分配約束條件
10.4優化分配算法求解
10.5軸載比例分配算法
10.6側向穩定性控制系統仿真實驗與結果分析
10.6.1基於CarSim 和Simulink 聯合仿真實驗程序
10.6.2仿真實驗設計與結果分析
10.7本章 小結
參考文獻
第11章 四驅電動汽車側向穩定性研究
11.1電動汽車側向動力學狀態估計
11.1.1基於擴展卡爾曼的車輛側偏角估計
11.1.2基於遺忘因子遞推最小二乘法的輪胎側偏剛度估計
11.2仿真分析
11.3直接横擺力矩側向穩定性控制器設計
11.3.1期望控制目標
11.3.2基於前饋和反饋的側向穩定性控制器設計
11.3.3四輪驅動力分配策略
11.4仿真分析
11.5本章 小結
參考文獻
序
序
交通安全一直備受矚目。自主車輛應用資訊、傳感與控制技術來提高駕駛安全和效率，被認為是提高交通安全行之有效的解決方法。自主車輛按其功能可分為輔助駕駛和自動駕駛。輔助駕駛主要是改進車輛安全性與舒適性，先進駕駛輔助系統（Advanced Driver Assistance Systems, ADAS）的出現使輔助駕駛功能得以實現，主要有自適應巡航控制（Adaptive Cruise Control, ACC）、縱向主動避撞（Forward Collision Avoidance, FCA） 和車道偏離報警系統（Lane Departure Warning System, LDWS）等。自動駕駛是自主車輛功能的最高水準，在智慧交通系統領域中被認為是自主車輛研發最具有挑戰性的功能之一。自動駕駛控制系統包括縱向和側向運動控制，其根本任務是在確保自主車輛安全、穩定、舒適駕駛的前提下自動精確地追蹤期望軌跡。由此可見，車輛安全性始終是自主車輛研究與開發的前提，而車輛主動安全系統又是車輛安全性的有力保障。車輛主動安全系統具有調整車輛行駛狀態，提高道路通行能力的功能；避免人為失誤，提高車輛安全性的功能；增強人機交互，提高車輛舒適性的功能等，促進了多學科交叉與融合，推進了智慧交通系統的現代化與智慧化進程。車輛主動安全駕駛系統關鍵技術的研究是其研發的主要內容，也一直是企業界和學術界研究的焦點。因此，深入研究與開發車輛主動安全系統的關鍵技術，提高汽車的安全性，從根本上解決交通安全問題，在工程應用和科學研究上具有重要意義。
本書由從事新能源汽車，特别是純電動汽車主動安全駕駛系統關鍵技術的教學和研究成果累積撰寫而成。為了便於讀者深入理解和快速掌握電動汽車主動安全駕駛系統領域的最新技術，結合近年來電動汽車主動安全駕駛系統飛速發展形勢，編著了此書。書中很多應用技術和進展是筆者及所在課題組多年研究和開發成果的匯集，旨在為讀者提供一本適合當前電動汽車主動安全駕駛系統發展水準的專業參考書籍。本書可供從事電動汽車主動安全系統研究的科研人員、相關專業的研究生或高年級本科學生使用。
由於水準有限，書中難免存在疏漏之處，敬請廣大讀者批評指正。
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