车辆动力学及控制

拉贾马尼的动力学及控制，主要是针对智能驾驶这一块的，做智能驾驶的朋友可以参考。汽车先进技术译丛车辆动力学及控制(美) Rajesh Rajamani著王国业江发潮等译机械工业出版社本书主要讨论了足以体现车辆动力学特征的,而且能够满足设计车辆控制系统需要的车辆动力学模型,给出了这些模型的特性,和由这些模型开发出的实际汽车控制系统的基本结构。本书涵盖了巡航控制、自适应巡航控制、制动防抱死系统、车道自动保持系统、高速公路自动行驶、横摆稳定性控制、发动机控制、被动悬架、主动悬架和半主动悬架、轮胎模型以及轮胎-路面参数识别,书中特别介绍了几种目前科研中经常采用的轮胎模型。本书可供汽车行业和大专院校里从事控制系统研究的工程师和专家们参考也可用作汽车专业研究生的教材。Vehicle dynamics and ControlRajesh RajamaniOriginal ISBN 978 0-387-26396-9Translation from the English language editionVehicle Dynamics and Control by Rajesh RaatamanCopyright Rajesh Rajamani 2006Published by Springer Science Businesg Media, Inc.Authorized Simplified Chinese Edition is published by CMPAll rights Reserved本书中文简体版由 Springer出版社授权机械工业出版社独家出版发行版权所有,侵权必究。北京市版权局著作权合同登记号:0120093284图书在版编目(CIP)数据车辆动力学及控制/(美)拉贾马尼( Rajamani,R)著;王国业,江发潮等译.一北京:机械工业出版社,2010.11(汽车先进技术译丛书名原文: Vehicle Dynamics and ControlISBN978-7-11131283-3I.①车…Ⅱ.①拉…②王…③江…Ⅲ①汽车—动力学Ⅳ.①U461.1中国版本图书馆CIP数据核字(2010)第132639号机械工业出版社(北京市百万庄大街22号邮政编码100037)7策划编辑:徐巍责任编辑:刘煊版式设计:霍永明责任校对:刘恰丹封面设计;鞠杨责任印制:杨曦北京中兴印刷有限公司印刷2011年1月第1版第1次印刷l69mm×239mm·19印张·369千字0001-3000册标准书号:ISBN978-7-111-31283-3定价:59.00元凡购本书,如有缺页、倒页、脱页,由本社发行部调换电话服务网络服务社服务中心:(O10)88361065销售一部:(010)68326294门户网:ht;//ww. cmpbook,com销售二部:(010)8839549教材网:ht;//w.cmpedu.com读者服务部:(010)68993821封面无防伪标均为盗版译者的话本书论述了能足以体现车辆动力学特征、满足车辆控制系统设计需要的车辆动力学模型的建立方法以及车辆动力学控制系统的设计。本书较其他同学论著具有深入、系统和实用的特点,是一本既有理论研究意义又有实际应用价值的参考书。Rajaman教授是明尼苏达大学机械工程系先进控制和微型传感器实验室主任, IEEE/ASME学报编委。我们关注 Rajamani教授的研究是从2002年他发表的“基于GPS实时识别轮胎-路面摩擦系数”的文章开始的, Rajamani教授长期从事车辆控制技术领域的研究,发表重要论文70余篇,涉及到本书内容的主要方面。2006年我们在网上查到此书,看后觉得此书具有理论研究和实际应用价值,对我国从事车辆动力学及其控制领域的科研人员会有具体指导和帮助,于是有了翻译此书的想法。翻译和出版工作得到机械工业出版社汽车分社的大力支持,在此表示由衷感谢。本书第1章、第2章、第3章、第6章、第7章、第8章由王国业翻译,第4章、第5章、第9章、第10章由江发潮翻译;第11章、第12章、第13章、第14章由侯春敏翻译,李淑艳老师审译了部分章节,樊月珍老师参与了本书的部分翻译工作。全书终稿由中国农业大学余群教授审阅,叶阳、曾蔚英、付燕荣、李元、章娟丽、刘恩托、朱妮、付晓丹、肖龙等参与了本书的部分翻译整理工作,在此表示感谢。由于水平所限,本书难免有翻译不当之处,欢迎读者提出宝贵意见。译者译者的话前言第1章概论………1.1驾驶员辅助系统1.2主动稳定性控制系统…………●自“·有垂。b垂命“晶看垂·吾看。■看磊昌看看喜·罪看,看目罪目,··1.3平顺性新。·「垂翟吾西垂吾吾香春哥那着看看·看自哥事日要音自;b··1.4用于解决交通堵塞的技术1.4.1自动化公路系统…1.4.2“交通友好”的自适应巡航系统1.4.3窄型工勤车辆倾斜控制1.5排放和燃油经济性p申,章p··章非音自命导昏音世要要,;·?··t曾··“·哥·······鲁1.5.1混合动力汽车…1.5.2燃料电池汽车44567888参考文献导鲁鲁自售鲁。鲁第2章车辆侧向动力学……112.1商业应用开发中的汽车侧向运动控制系统112.1.1车道偏离预警系统····鲁···。春非…………112.1.2车道保持系统b●自·司·.。着普t。省·鲁音■普中●自鲁··鲁垂命自中鲁·带鲁·鲁垂·鲁·细122.1.3横摆稳定控制系统……………………………………………1322车辆侧向运动的运动学模型142.3两轮车辆侧向动力学的模型1824相对旋转坐标系中点的运动4普乎鲁看222.5关于路面误差力学模型的讨论F···章非音··非晋着自普非音·者罪·鲁萨·;·。身·;q2326动力学模型中的横摆角速度和侧偏角的讨论曹叠音申鲁曹量·曲曹即要皇鲁·會中鲁章··音262.7从车辆坐标系到地面坐标系香·鲁自鲁章··自中自,2.8路面模型………2829本章小结参数表···31参考文献鲁··自曲·32Ⅵ冀车辆动力学及控制第3章自动车道保持系统的转向控制…343.1状态反馈…343.2动力学方程的稳态误差∴………363.3稳态转向393.3.1稳态转向的转向角………………3933.2方向角误差能否达到零值423.3.3非零方向角误差的影响423.4考虑不同的纵向速度433.5输出反馈3.6全反馈闭环系统443.7比例控制闭环系统分析473.8带超前补偿器的回路分析………523.9带超前补偿器的仿真性能553.10闭环系统性能分析……………………………………563.10.1随车速的性能变化563.10.2随传感器位置的性能变化583.11带超前传感器测量的补偿器设计………………593.12本章小结……60参数表……………………………………61参考文献………………………………………………………62第4章车辆纵向动力学4.1整车纵向动力学∴……644.1.1空气阻力…654.1.2轮胎纵向力664.1.3纵向轮胎力和滑动率之间的依赖关系684.1.4滚动阻力……·自日自·。自自··。·自···音最_非当·物…694.1.5法向载荷的计算单4b最看看看。4。b·714.1.6轮胎有效半径计算724.2传动系统动力学734.2.1变矩器·番春着啬·串音…744.2.2传动系的动力学模型754.2.3发动机动力学…夏·音音量曹曹看费e·皇看自鲁鲁量e·鲁音鲁量鲁鲁···鲁童764.2.4轮胎动态性能4.3本章小结酯t曹t量自自血音画自曲幽量参数表鲁童·鲁鲁曾鲁·曹看·鲁量目录Ⅶ参考文献…79第5章车辆纵向控制s·甲·;a·······a·····。.··自·“·········.·..·······815.1引言·.·甲··a;·s··;·················.···‘·····.·········815.1.1自适应巡航控制系统…815.1.2避撞系统825.1.3自动化公路系统825.2纵向自动控制的优点835.3巡航控制系统845.4巡航控制系统的上层控制器855.5巡航控制系统的下层控制器………………875.5.1根据期望加速度计算发动机转矩………875.5.2发动机控制895.6防抱死制动系统895.6.1目的895.6.2ABS的功能925.6.3基于减速度门限值的算法…………………………93564其他ABS控制算法…………………9656.5关于ABS的近期研究出版物…………………………9757本章小结…●··音·。单。曾日。···自看.····.D.·咖。··自看·曲。者…97参数表参考文献……98第6章自适应巡航控制………1016.1引言………………………1016.2车辆跟随准则…………………………………………………………1026.3控制系统结构1036.4车队的稳定行驶106.5固定车距与自主控制…1046.6固定时距控制策略的自主控制1066.6.1基于CTG车距控制策略的车队稳定行驶………………………1076.6.2典型的延迟值……………………………………………1096.7过渡控制1116.7.1过渡控制器的必要性……11167.2通过R-R图设计转换控制器………1126.8下层控制器1156.9本章小结116Ⅷ车辆动力学及控制参数表···a·q·······d···········。··········116参考文献要·117第6章附录·······非·单·“.···自·日·····自····118第7章车队的纵向控制217.1自动化高速公路系统1217.2自动化高速公路系统中的车辆控制1217.3纵向控制结构…………1227.4车辆跟随准则看∴…………1237.4.1单个车辆的稳定行驶………………………12374.2车队的稳定行驶…………1247.5信号及系统范数的背景……………………1247.5.1信号的范数1247.5.2系统的范数…1257.5.3利用诱导范数研究信号放大1257.6保证车队稳定行驶的设计方法……………………………………12777固定车距的自主控制……1277.8采用无线通信的固定车距控制策略…12979实验结果1317.10下层控制器…1327.11参数未知车辆的自适应控制1337.11.1重新定义符号………………1337.11.2自适应控制器………………………………………………1347.12本章小结…………………………………………………136参数表137参考文献…138第7章附录139第8章电子稳定性控制……………………………………………………1418.1引言……………………………1418.1.1稳定性控制原理…鲁,·b··非中●曲·自鲁鲁电鲁1418.1.2汽车厂商开发的稳定性控制系统1428.1.3稳定性控制系统的种类1428.2差动制动控制系统14382.1车辆动力学模型……………………………………………1438.2.2控制系统架构……………14582.3理想的横摆角速度146目录蠡Ⅸ8.2.4理想的车辆侧偏角……………146825目标横摆角速度和侧偏角的上限值…478.26上层控制器设计1488.2.7下层控制器设计1508.3线控转向系统……1518.3.1概述1518.3.2解耦输出的选择∴………1528.3.3控制器设计…∴………………1538.4独立的全轮驱动力分配控制…1558.4.1传统的四轮驱动系统……………1558.4.2基于差速器在左右轮之间分配转矩156843全轮转矩主动控制1568.5本章小结……157参数表……158参考文献……………………………………160第9章汽油和柴油发动机的均值建模16291基于参数方程的汽油发动机模型1629.1.1发动机旋转动力学16391.2有效转矩1639.1.3摩擦和泵气损失∴…∴…1649.1.4进气歧管压力方程…………………………16591.5流出进气歧管的空气质量流量m16591.6流入进气歧管的空气质量流量ma16592查表建立火花点火发动机模型1669.2.1发动机MAP图…………………………16792.2由发动机MAP图得到的二阶发动机模型16992.3由发动机MAP图得到的一阶发动机模型…1719.3涡轮增压柴油发动机……………………17294涡轮增压柴油发动机的均值模型·鲁·d。。非··自鲁看··甲聊看看喜t··t章··看看17294.1进气歧管动力学模型……………………………17394.2排气歧管动力学模型…17394.3涡轮增压器动力学模型………17394.4发动机曲轴动力学模型…17494.5控制系统目标17595汽油发动机下层控制器175