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车辆系统动力学手册 第4卷:控制和安全 版权信息
- ISBN:9787111669371
- 条形码:9787111669371 ; 978-7-111-66937-1
- 装帧:一般胶版纸
- 册数:暂无
- 重量:暂无
- 所属分类:>
车辆系统动力学手册 第4卷:控制和安全 本书特色
适读人群 :汽车专业师生及汽车行业技术人员手册由来自23所大学与9家知名企业的50余位专家共同编写,汇集了汽车行业多位国际权威专家,如:安部正人、Huei Peng、Gwanghun Gim等,是凝聚集体智慧的经典手册。 手册由吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室组译,李杰教授领衔翻译,郭孔辉院士为手册作序。 手册以科学界与工业界的视角对知识结构进行了平衡,代表了目前车辆系统动力学技术发展的水平。 手册对车辆系统动力学建模、分析与优化,车辆概念和空气动力学,充气轮胎和车轮-道路/越野,车辆子系统建模,车辆动力学和主动安全,人机相互作用,智能车辆系统,以及车辆事故重建被动安全进行了全面描述。 手册适合汽车工程师与汽车专业师生阅读使用,是汽车行业技术人员案头**图书。
车辆系统动力学手册 第4卷:控制和安全 内容简介
本丛书对车辆系统动力学建模、分析与优化,车辆概念和空气动力学,充气轮胎和车轮-道路/越野,车辆子系统建模,车辆动力学和主动安全,人机相互作用,智能车辆系统,以及车辆事故重建被动安全进行了全面描述。 本丛书由来自23所大学与9家知名企业的50余位专家共同编写,以科学界与工业界的视角对知识结构进行了平衡,代表了目前车辆系统动力学技术发展的水平,适合汽车工程师与汽车专业师生阅读使用。
车辆系统动力学手册 第4卷:控制和安全 目录
推荐序言
译者的话
前言
撰写者
第30章车辆纵向和侧向动力学
基础…………………………………………1
30.1引言……………………………………1
30.2车辆纵向行为………………………………1
30.2.1应用和车辆模型特性………………… 1
30.2.2车辆和传动系统模型…………………2
30.2.3行驶阻力………………………………7
30.2.4车辆性能………………………………10
30.2.5反应时间、制动过程和停车………18
30.2.6状态空间描述、逆动力学和
纵向控制基础………………………………19
30.3车辆侧向行为………………………………21
30.3.1车辆模型特点和应用……………………………21
30.3.2线性两轮车辆模型………………………………22
30.3.3两轮车辆非线性模型……………………………38
30.4子系统和车辆-挂车组合…………………………44
30.4.1车轮制动至抱死………………………………44
30.4.2车轮摆振…………………………………………46
30.4.3车辆-挂车组合………………………………47
参考文献………………………………………………51
第31章详细的车辆动力学建模、
仿真与分析……………………………………………52
31.1引言………………………………………………52
31.1.1基于模型的车辆动力学和
底盘开发………………………………………………52
31.1.2车辆动力学和底盘仿真…………………53
31.1.3描述车辆运动的坐标系…………………54
31.1.4车轮运动……………………………………55
31.2路面建模………………………………………56
31.2.1确定性路面不平度………………………56
31.2.2随机路面不平度…………………………57
31.2.3侧向的路面特征…………………………58
31.2.4路面高度轮廓建模………………………60
31.2.5两轮激励的综合分析……………………60
31.3 轮胎模型………………………………………61
31.3.1应用范围和相关要求……………………62
31.3.2路面、轮胎和车辆接口…………………62
31.3.3轮胎模型参数化……………………………62
31.3.4轮胎动力学和低速性能…………………64
31.3.5摩擦行为和建模……………………………65
31.3.6轮胎舒适性行为和建模…………………65
31.3.7未来轮胎建模的挑战……………………67
31.4轴与底盘部件………………………………68
31.4.1底盘悬置和轴承…………………………69
31.4.2弹性运动学调整…………………………71
31.5悬架系统………………………………………73
31.5.1钢板弹簧悬架和悬架特性……………73
31.5.2空气悬架和空气悬架建模……………73
31.5.3减振器和减振器建模…………………74
31.5.4可变减振器系统…………………………75
31.5.5推拉限位器………………………………77
31.5.6主动悬架系统……………………………77
31.6转向系统………………………………………78
31.6.1动力转向系统………………………………79
31.6.2传输特性………………………………………80
31.6.3用于车辆动作分析的转向模型…………81
31.6.4用于轴动力学分析的详细的
转向系统模型…………………………………………82
31.6.5主动转向系统………………………………83
参考文献………………………………………………85
第32章平顺性和接地性………………………………89
32.1舒适和安全准则………………………………89
32.1.1操纵稳定性………………………………90
32.1.2行驶平顺性………………………………91
32.1.3行驶安全性………………………………96
32.2车辆随机激励建模………………………………97
32.2.1随机过程的数学描述………………………………97
32.2.2路面不平度模型………………………………106
32.2.3车辆激励模型………………………………108
32.3随机车辆响应的计算………………………………110
32.3.1数值仿真………………………………111
32.3.2谱密度分析………………………………112
32.3.3协方差分析………………………………115
参考文献………………………………120
第33章车辆水平运动的控制………………………………122
33.1汽车控制系统概述………………………………122
33.1.1汽车的可控性………………………………122
33.1.2轮胎的基本特性………………………………125
33.1.3防抱死制动系统………………………………128
33.1.4牵引力控制系统………………………………136
33.1.5电子稳定控制………………………………141
33.2ESP的特殊功能………………………………173
33.2.1越野车辆………………………………173
33.2.2侧翻缓解………………………………175
33.2.3拖车振动缓解………………………………175
33.2.4电子制动力分配系统………………………………176
33.2.5制动辅助………………………………177
33.3ESP安全概念………………………………179
33.3.1安全系统的要求………………………………180
33.3.2故障避免………………………………181
33.3.3自检、自控和部件检测………………………………182
33.3.4故障检测逻辑………………………………184
33.3.5故障检测后的系统行为………………………………188
33.3.6后备功能………………………………189
33.4部件………………………………189
33.4.1传感器………………………………190
33.4.2执行器………………………………193
33.4.3电控单元………………………………196
33.5展望………………………………197
术语………………………………200
缩略语………………………………206
参考文献………………………………209
目录●●●●●●●●●●车辆系统动力学手册第4卷:控制和安全第34章主动和半主动悬架控制…………213
34.1引言………………………………213
34.2性能指标…………………………215
34.2.1平顺性…………………………215
34.2.2动挠度设计约束……………217
34.2.3轮胎变形约束……………………218
34.2.4综合性能指标………………………………218
34.3被动悬架和半主动悬架………………………………219
34.4外部因素:路面不平度描述………………………………220
34.5用于四分之一车辆模型的优化悬架…………………… 223
34.5.1单自由度模型………………………………223
34.5.2两自由度模型………………………………228
34.6半车模型的优化悬架………………………………240
34.7整车模型的优化悬架………………………………244
34.8相关问题………………………………247
34.8.1半主动悬架………………………………247
34.8.2状态估计和闭环系统稳健性……………………250
34.8.3非线性悬架系统及控制…………………………250
34.8.4实际考虑………………………………253
34.8.5其他方面………………………………254
致谢………………………………………………………………255
本章附录:非线性次优化控制………………………… 255
参考文献………………………………258
第35章集成控制………………………………265
35.1引言………………………………265
35.2车辆底盘控制………………………………266
35.3独立控制的特点………………………………267
35.4集成控制………………………………269
35.4.1ABS/TCS与转向控制的集成……………269
35.4.2前后转向控制的集成………………………………270
35.4.3后轮转向与4WD前/后力矩
分配的集成……………………………………………………270
35.5转向控制与主动悬架RDC的集成……………… 271
35.6转向控制与DYC的集成………………………………273
35.7轮胎力分配优化的集成控制………………………………277
35.8结论………………………………280
致谢………………………………281
参考文献………………………………281
第36章车辆舒适性………………………………283
36.1舒适性………………………………283
36.1.1定义和理论………………………………283
36.1.2舒适性方面………………………………284
36.1.3人机工程学的规则和规律……………284
36.2人体………………………………286
36.2.1人体尺寸………………………………286
36.2.2共振频率………………………………286
36.2.3人体运动系统………………………………288
36.2.4热平衡………………………………289
36.3舒适性评价………………………………290
36.3.1主观评价………………………………290
36.3.2试验方法………………………………290
36.3.3CAE模型………………………………294
36.4结论………………………………296
致谢………………………………296
参考文献………………………………296
第37章汽车操纵稳定性和平顺性
的主客观评价………………………………298
37.1引言………………………………298
37.2主观评价………………………………299
37.2.1直线性………………………………305
37.2.2转向性………………………………307
37.2.3可控性………………………………311
37.2.4稳定性………………………………315
37.2.5舒适性………………………………317
37.3主观试验………………………………317
37.3.1直线行驶………………………………318
37.3.2转向操作………………………………321
37.3.3车道变换操作………………………………323
37.3.4转弯操作………………………………326
37.3.5平顺性操作………………………………334
37.4客观试验………………………………335
37.4.1操稳性试验………………………………335
37.4.2平顺性试验………………………………339
37.5车辆动力学变量………………………………345
37.5.1车辆运动变量………………………………346
37.5.2物理感知变量………………………………350
37.5.3客观测试变量………………………………353
37.6车辆动力学分析………………………………354
37.6.1表示………………………………355
37.6.2分析………………………………359
37.6.3结论………………………………370
致谢………………………………374
参考文献………………………………375
第38章汽车动力学应用中的
驾驶员模型………………………………377
38.1引言………………………………377
38.2聚焦于车辆的应用………………………………378
38.2.1总论………………………………378
38.2.2虚拟试验驾驶员模型………………………………380
38.3聚焦于驾驶员的应用………………………………396
38.3.1理解驾驶员和(个人)驾驶行为………………………………396
38.3.2路径和速度规划,优化驾驶员驾驶行为………………………………402
38.4聚焦于车辆、驾驶员组合的应用………………………………405
38.4.1与驾驶员有关的车辆操纵动力学………………………………405
38.4.2避免事故、主动安全与驾驶员支持系统………………………………407
38.5聚焦于环境/交通的应用………………………………409
38.6结论………………………………414
参考文献………………………………415
第39章车辆侧向自动控制………………………………424
39.1引言………………………………424
39.2车道保持………………………………424
39.2.1背景和文献综述………………………………424
39.2.2传感系统………………………………426
39.2.3先进控制概念………………………………427
39.2.4车道保持辅助………………………………428
39.2.5车辆状态估计………………………………429
39.3精确的侧向操纵………………………………437
39.3.1自动化公交汽车………………………………438
39.3.2辅助停车和自动泊车………………………………439
39.4车道偏离预警和预防………………………………439
39.4.1车道偏离时间计算………………………………440
39.4.2轮胎侧偏刚度估计………………………………442
39.4.3预警和控制算法………………………………442
39.5结论………………………………443
致谢………………………………444
参考文献………………………………444
第40章纵向控制………………………………447
40.1引言………………………………………………………………447
40.2纵向控制系统的基本结构………………………………447
40.3系统设计和评价的研究………………………………449
40.4自适应巡航控制………………………………453
40.4.1采用CCC系统单元的自适应
巡航控制………………………………………………………………453
40.4.2采用加速度控制的ACC………………………………457
40.4.3应用于具有速度执行器的
ACC的统一方法………………………………459
40.4.4具有加速度控制器和无可用加
速度传感器的ACC系统………………………………460
40.4.5ACC相关设计总结………………………………461
40.4.6ACC系统评价………………………………462
40.5驾驶员驾驶的纵向控制性能仿真………………………………464
40.6前方碰撞预警………………………………468
40.7自动公路系统………………………………470
40.8基本概念的*后概述………………………………473
40.9先进主题………………………………474
40.9.1有限条件下驾驶员闭环制动性能………………………………474
40.9.2驾驶员间隔时间控制行为………………………………474
40.9.3滑模控制………………………………475
40.9.4进入弯道时驾驶员的纵向控制行为………………………………475
40.9.5非线性控制………………………………475
40.9.6控制滞后和饱和………………………………475
40.9.7控制延迟………………………………475
40.9.8排和队列的稳定性………………………………475
40.9.9用于纵向控制的人工智能方法………………………………475
参考文献………………………………………………………………476
第41章道路事故分析和重建………………………………479
41.1引言………………………………………………………………479
41.1.1事故分析:谁和为什么………………………………480
41.1.2信息来源………………………………480
41.2事故场景………………………………481
41.3事故阶段的顺序………………………………481
41.3.1碰撞前阶段………………………………482
41.3.2碰撞阶段………………………………485
41.3.3碰撞后阶段………………………………487
41.3.4重建策略………………………………488
41.4事故分析模型………………………………489
41.4.1车辆模型………………………………489
41.4.2轮胎模型………………………………490
41.4.3碰撞模型………………………………493
41.5事故分析的软件工具………………………………498
41.5.1HVE和HVE-2D………………………………498
41.5.2PC Crash………………………………501
41.5.3VCRware………………………………502
41.5.4其他软件………………………………503
41.6事故分析专题………………………………503
41.6.1摩托车事故………………………………504
41.6.2涉及行人的事故………………………………504
参考文献………………………………………………… 505
第42章汽车结构耐撞性和乘员保护…………… 508
42.1引言…………………………………………………508
42.2乘员保护测量……………………………………513
42.2.1不同身体部位的损伤标准…………………513
42.2.2汽车碰撞试验法规………………………………517
42.2.3人体试验装置——假人………………………………521
42.2.4碰撞障碍………………………………523
42.3被动安全结构特性和系统………………………………525
42.3.1车辆结构的耐撞性………………………………525
42.3.2车辆内部保护系统………………………………527
42.4车辆被动安全中的数值方法………………………………528
42.5基于多体动力学的分析工具………………………………530
42.5.1接触检测和接触模型………………………………532
42.5.2结构变形的塑性铰方法………………………………534
42.6正面碰撞车辆模型的发展………………………………536
42.7侧面碰撞保护系统的发展………………………………545
42.8结论和未来发展趋势………………………………554
致谢………………………………………………………………555
参考文献…………………………………………………………556
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