汽车系统动力学是20世纪发展起来的一门新的学科。近年来，随着底盘控制技术的不断发展和应用，使汽车动力学理论和应用技术增加了更多的研究内容。在底盘控制技术中，随着控制系统的复杂化和新的控制方法的不断产生，以集成控制为代表的新型控制方法无论在理论还是应用技术上都得到了较快发展。本书介绍了轮胎动力学模型，整车纵、横、垂向动力学模型和相应的控制方法；对底盘多个子系统的耦合机理进行了深入分析，构建了基于多个子系统集成的整车耦合动力学模型。
样章试读
目录
前言 第1章汽车系统动力学基础 -l
1.1 汽车系统动力学方程建立的传统方法…-l
1.1.1牛顿力学理论 2
1.1.2分析力学理论 2
1.2多刚体系统动力学建模方法简介 -3
1.2.1诞生与发展…-3
1.2.2多刚体系统动力学理论与方法…．-4
1.2.3多刚体系统动力学方法在汽车系统建模中的应用实例 一-7
1.3多柔体系统动力学建模方法简介 ．- IO
1.4汽车系统动力学控制…．- 12
参考文献…一- 13
第2章轮胎动力学 - 15
2.1轮胎基本概念和模型…．- 15
2.1.1术语和概念…- 15
2.1.2轮胎模型 - 16
2.2轮胎纵向力学特性 ．- 18
2.2.1轮胎滚动阻力 ．- 19
2.2.2道路阻力 - 20
2.2.3轮胎侧偏阻力 ．- 21
2.2.4总的轮胎滚动阻力 ． …．22
2.2.5滚动阻力系数 ． …．22
2.3轮胎垂向力学特性 ．- 24
2.4轮胎侧向力学特性 ．- 26
2.5轮胎联合工况下的力学特性 - 27
参考文献…．．- 29
第3章汽车纵向动力学及控制 - 30
3.1汽车纵向动力学 ．- 30
3.1.1汽车纵向受力分析…．- 30
3.1.2汽车纵向动力学方程…．- 31 3.2行驶阻力 32
3.2.1空气阻力 32
3.2.2坡道阻力 33
3.2.3惯性阻力 33
3.3防抱死制动系统 34
3.3.1 ABS简介 34
3.3.2 ABS基本结构及工作原理 34
3.3.3 ABS控制系统设计 …36
3.4驱动防滑控制…41
3.4.1简介 41
3.4.2驱动防滑控制方式 42
3.4.3驱动防滑控制策略 43
3.4.4驱动防滑控制系统动力学模型及仿真…45
3.5汽车稳定性控制 46
3.5.1 VSC基本原理 47
3.5.2 VSC结构 48
3.5.3改善汽车稳定性的几种控制方法 51
3.5.4控制变量的选取 ．52
3.5.5控制系统的结构 55
3.5.6动力学模型…56
3.5.7控制变量目标值设定…一58
3.5.8附加横摆力矩计算与决策 59
参考文献…．．64
附录 ．．65
第4章汽车垂向动力学及控制 66
4.1汽车垂向动力学模型…一66
4.1.1概述 66
4.1.2半车模型 66
4.2路面输入模型…68
4.2.1频域模型 69
4.2.2时域模型 70
4.3半主动悬架系统的设计 71
4.3.1半主动悬架动力学模型 72
4.3.2半主动悬架系统的集成优化设计 73
4.3.3集成优化方法的实现…一74
4.3.4遗传算法的实现 一- 76
4.3.5 LQG控制器的设计…．- 77
4.3.6仿真计算及结果分析…一- 77
4.4半主动悬架的时滞问题及其控制 ．- 80
4.4.1时滞产生的原因及其影响 - 80
4.4.2磁流变半主动悬架的时滞变结构控制 82
4.4.3仿真计算及结果分析…．- 87
4.4.4试验验证 - 91
4.5 主动悬架系统的设计…．- 93
4.5.1主动悬架系统动力学模型 - 93
4.5.2控制方案设计 一- 94
4.5.3多目标H) /H_、混合控制 - 96
4.5.4仿真研究 - 97
4.6主动悬架控制器的降阶研究…． - 102
4.6.1 7自由度整车模型 - 102
4.6.2控制器设计…一 - 104
4.6.3控制器降阶…一 - 105
4.6.4仿真研究 …一 - 108
参考文献 - 112
第5章汽车侧向动力学及控制 ． - 114
5.1 汽车侧向动力学方程… - 114
5.2操纵稳定性分析 - 116
5.2.1稳态响应（稳态转向特性） ． - 116
5.2.2瞬态响应 …一 - 118
5.2.3横摆角速度频率响应特性 ． - 121
5.3操纵稳定性评价 - 122
5.3.1主观评价内客 - 122
5.3.2试验评价内容 - 122
5.4 四轮转向系统及控制… - 123
5.4.1四轮转向汽车控制目标 ． - 123
5.4.2四轮转向汽车控制系统设计 ． - 124
5.4.3四轮转向汽车多体动力学建模…． - 128
5.4.4仿真结果与分析 - 129
5.5 电动助力转向系统及控制 ． - 131
5.5.1 EPS模型 …一 - 131 5.5.2转向小齿轮的转向力矩模型 ．132
5.5.3路面附着系数估计算法 ．136
5.5.4控制策略设计 137
5.5.5仿真计算及结果分析…140
5.5.6硬件在环试验 141
5.6 自动车道保持系统 142
5.6.1控制系统结构设计 143
5.6.2期望横摆角速度生成…143
5.6.3期望横摆角速度跟踪控制 ．145
5.6.4控制算法仿真 147
5.6.5试验验证 …一148
参考文献 152
第6章 系统耦合机理分析及整车动力学模型 154
6.1概述…154
6.2汽车底盘耦合机理分析 ．154
6.2.1轮胎力的耦合 1555
6.2.2动态载荷分布的耦合…156
6.2.3运动关系的耦合 157
6.2.4结构参数与控制参数的耦合…．157
6.3面向集成控制的整车非线性耦合动力学模型．．158
6.3.1整车模型的建立 158
6.3.2仿真模型…一162
6.3.3整车行驶平顺性仿真分析 ‘164
6.3.4整车操纵稳定性仿真分析 ‘167
参考文献 169
第7章集中式集成控制 171
7.1集成控制的基本原理…171
7.2汽车稳定控制系统的集成控制 173
7.2.1质心侧偏角控制 173
7.2.2路面参数识别 184
7.3 主动悬架和稳定控制集成系统的解耦控制…．．191
7.3.1汽车模型…一191
7.3.2 2自由度参考模犁 193
7.3.3侧向力模型．．193
7.3.4集成系统控制模型 193
7.3.5解耦控制系统设计 194
7.3.6集成系统相对阶计算 194
7.3.7输入输出解耦控制器设计…196
7.3.8干扰解耦控制器设计 197
7.3.9闭环控制器设计 ．．197
7.3. 10 ASS控制器设计．．198
7.3. 11 VSC控制器设计一198
7.3. 12仿真计算及结果分析 199
7.3. 13硬件在环试验…．．204
7.4 电动助力转向与主动悬架系统在外界干扰作用下的H。控制206
7.4.1整车动力学模型 ．．206
7.4.2 EPS系统的数学模型 207
7.4.3整车控制系统…．．208
7.4.4仿真计算及结果分析 209
7.5 电动助力转向与主动悬架集成系统的预测控制 ．212
7.5.1预测控制系统设计方案 212
7.5.2约束条件 ．．213
7.5.3仿真计算与分析 一214
7.6 电动助力转向与主动悬架系统的自适应集成控制…．215
7.6.1多变量系统的参数估计 216
7.6.2多变量广义最小方差控制器设计 …．216
7.6.3多变量自适应集成控制器的设计 …．217
7.6.4仿真计算与结果分析 217
7.7 电动助力转向与主动悬架系统的解耦集成控制 ．218
7.7.1解耦控制器的设计 218
7.7.2仿真分析 ．．220
7.8汽车稳定性控制作用补偿的电动助力转向系统回正控制 223
7.8.1 VSC杀统对EPS系统的影响分析…．223
7.8.2控制系统的设计 一223
7.8.3合力动态分配…．．224
7.8.4回正力矩控制器设计 226
7.8.5仿真计算 ．．228
7.9应用神经网络逆系统方法的多个子系统集成的解耦控制 230
7.9.1控制系统模型…一230
7.9.2基于神经网络逆系统方法的解耦控制系统设计 ．232 7.9.3仿真计算与结果分析…236 参考文献 239
第8章分层式协调控制 241
8.1分层式协调控制的基本原理…．241
8.2 主动悬架和主动前轮转向系统的分层式协调控制 242
8.2.1转向系统模型 2432
8.2.2控制器设计．244
8.2.3仿真计算及结果分析…247
8.3应用多刚体动力学模型的主动悬架和电动助力转向的分层式协调控制 249
8.3.1系统建模…一249
8.3.2控制器设计一252
8.3.3仿真计算与结果分析
8.4 主动悬架与防抱死制动系统的分层式协调控制 256
8.4.1上层协调控制器决策指标的确定 256
8.4.2上层协调控制器设计…257
8.4.3仿真计算与结果分析…258
8.5 电动助力转向与防抱死制动系统的分层式协调控制…260
8.5.1 EPS与ABS协调控制的必要性 261
8.5.2上层协调控制器决策指标的确定 261
8.5.3上层协调控制器设计…262
8.5.4仿真结果及分析 263
8.6 主动悬架与稳定性控制系统的分层式协调控制 264
8.6.1系统模型的建立 264
8.6.2分层协调控制器的设计 ．264
8.6.3系统仿真…一267
8.7直接横摆力矩控制和四轮转向系统的分层式协调控制270
8.7.1概述 一270
8.7.2 DYC和4WS的协调控制 ‘271
8.7.3傍真计算与结果分析…275
8.8多个子系统集成的分层式协调控制 277
8.8.1概述 一277
8.8.2控制器的设计 279
8.8.3仿真与试验．．283
8.9采用博弈论和功能分配方法的多系统协调控制 287
第9章 展望 295
参考文献 300]]>
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