车辆系统动力学手册 第4卷 控制和安全

图书信息

作者：(意)吉亚姆皮埃罗·马斯蒂努,(奥)曼弗雷德·普勒彻编李杰等译

出版社：机械工业出版社

定价：199.00

ISBN：9787111669371

出版时间：2021-01-01

分类：图书,行业职业,工业技术,汽摩维修

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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

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准确的侧向操纵 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基本概念的最后概述 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

内容简介

本书汇集了汽车行业多位国际权威专家，是凝聚集体智慧的经典手册，是车辆系统动力学手册第4卷控制和安全。 本书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。 本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。本书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推荐图书。

主编推荐

本书是汇集汽车行业多位国际大牛如国内读者也比较熟悉的安部正人、Huei Peng、Gwanghun Gim等集体智慧的经典手册，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。手册由国际大牛分章在自己的领域系统描述该方向的技术，是汽车行业技术人员案头推荐图书。