车辆控制理论基础及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业

作者:张孝祖

出品人:

页数:202

译者:

出版时间:2007-1

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787502595340

丛书系列:

图书标签:

• 车辆控制
• 自动驾驶
• 控制理论
• 车辆动力学
• 汽车工程
• 智能交通
• 系统建模
• 算法设计
• MATLAB仿真
• 路径规划

《现代车辆动力学与控制：理论、建模与仿真》 本书深入探讨现代车辆在复杂工况下的动力学行为与先进控制策略。从基础的车辆运动学模型出发，逐步构建高精度的车辆动力学模型，涵盖轮胎力学、悬架系统、转向系统以及传动系统等关键组成部分的数学描述。在理论层面，我们将详细阐述车辆稳定性、操纵性、乘坐舒适性等核心性能指标的量化分析方法，并介绍影响这些性能的关键因素。 本书的另一核心内容是先进的车辆控制理论及其在实际应用中的探索。我们将系统介绍PID控制、滑模控制、模糊逻辑控制、神经网络控制等经典与现代控制技术，并重点阐述它们在车辆主动安全系统（如ABS、ESP）、自适应巡航控制（ACC）、车道保持辅助（LKA）、自动驾驶决策与规划等领域的创新应用。书中将通过大量的实例分析，展示如何将理论模型转化为可执行的控制算法，并利用仿真平台（如MATLAB/Simulink、CarSim）进行性能评估与优化。 此外，本书还关注新能源车辆（电动汽车、混合动力汽车）在动力学与控制方面的新特点与挑战。我们将分析电驱动系统的特性、电池管理系统（BMS）的重要性，以及这些因素对整体车辆动力学与控制策略设计的影响。内容将涵盖能量管理策略、电机控制、功率分配等关键技术，旨在为读者提供一个全面而深入的视角，理解未来交通工具的设计与控制思路。 章节概览： 第一部分：车辆动力学基础 第一章：车辆运动学与几何学 车辆坐标系与运动学模型 转向几何与操纵极限 轮胎模型：Magic Formula、Pacejka 模型等 第二章：车辆动力学模型构建 牛顿-欧拉法与拉格朗日法在车辆建模中的应用 多体动力学在车辆系统建模中的体现 考虑悬架、转向、传动系统的耦合模型 第三章：轮胎与路面交互 轮胎摩擦特性与粘滑区分析 路面不平度对车辆动力学的影响 轮胎模型参数辨识与验证 第四章：车辆稳定性与操纵性分析 稳态操纵特性：转向不足、转向过度 瞬态响应分析：零功率转移、转向响应 车辆动力学性能的量化评价指标 第二部分：车辆控制理论与方法 第五章：经典控制理论在车辆控制中的应用 PID 控制器设计与参数整定 超前/滞后校正与根轨迹分析 线性二次调节器 (LQR) 第六章：现代控制理论与先进控制策略 滑模控制及其在车辆动态稳定性中的应用 模糊逻辑控制与专家系统在车辆决策中的角色 神经网络与深度学习在车辆控制与感知中的潜力 模型预测控制 (MPC) 在车辆路径跟踪与轨迹跟随中的优势 第七章：车辆主动安全系统控制 防抱死制动系统 (ABS) 的控制原理与实现 电子稳定程序 (ESP) 的控制逻辑与算法 牵引力控制系统 (TCS) 的设计 第八章：自动驾驶与辅助驾驶系统控制 自适应巡航控制 (ACC) 的纵向速度与距离控制 车道保持辅助 (LKA) 的横向控制策略 自动泊车系统的路径规划与控制 高级驾驶辅助系统 (ADAS) 的集成与协同控制 第三部分：新能源车辆控制与仿真 第九章：新能源车辆动力学特性 电动汽车传动系统特点与控制 混合动力汽车动力分配与能量管理策略 电池管理系统 (BMS) 对车辆性能的影响 第十章：车辆控制系统仿真与测试 仿真平台介绍：MATLAB/Simulink, CarSim, VTD 等 模型在环 (MIL)、软件在环 (SIL)、硬件在环 (HIL) 测试方法 真实世界数据在模型验证与控制优化中的应用 第十一章：前沿研究方向与未来展望 车联网 (V2X) 通信对车辆控制的影响 车辆协同控制与编队行驶 面向高可靠性与安全性的控制系统设计 人工智能在车辆控制中的进一步发展 本书适合车辆工程、机械工程、自动化、电子信息工程等相关专业的本科生、研究生以及从事汽车研发、自动驾驶技术、智能网联汽车等领域的研究人员和工程师阅读。通过本书的学习，读者将能够深刻理解车辆动力学行为，掌握先进的车辆控制理论与方法，并能将其应用于实际的车辆设计与开发过程中。

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我一直以为车辆控制就是简单的机械操作，没想到背后蕴含着如此深厚的数学理论和工程智慧。这本书的出现，彻底颠覆了我的认知。它以一种非常清晰、易懂的方式，介绍了车辆控制系统的基本组成部分，包括传感器、控制器和执行器，以及它们之间是如何协同工作的。我尤其对书中关于状态空间分析和传递函数方法的讲解印象深刻。虽然一开始对这些术语感到有些陌生，但作者通过大量的图示和简化模型，让我逐步理解了如何用数学语言来描述车辆的动态行为，并进而设计出能够稳定控制车辆的控制器。书中对鲁棒控制和自适应控制的介绍，更是让我大开眼界。原来，即使在路面湿滑、轮胎磨损等不确定因素存在的情况下，车辆的控制系统也能够保证安全性和稳定性。这本书就像一个精密的“控制中心”，它教我如何理解和设计这个中心，从而让庞大的车辆机器能够听从我的指令。对于想要深入了解汽车“大脑”工作原理的人来说，这本书绝对是不可多得的宝藏。

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这本书在介绍车辆动力学方面做得相当出色。它没有回避一些核心的物理概念，而是将其与控制理论有机结合。我印象最深的是书中对车辆横向动力学和纵向动力学的详细阐述。通过对车辆的质心、转动惯量、轮胎力等进行建模，作者生动地展示了车辆在不同状态下的运动轨迹。书中对车辆的稳定性分析，例如转向不足和转向过度，解释得非常到位，让我明白了为什么车辆在高速转弯时可能会失控。而且，它并没有止步于理论分析，还进一步探讨了如何通过控制器来改善这些不稳定性。比如，书中介绍的电子稳定控制系统（ESC），是如何利用传感器监测车辆状态，并通过精确控制制动和发动机扭矩来帮助驾驶员纠正失控的。这本书就像一个高精度的“模拟器”，让我得以在理论层面观察和理解车辆的每一个细微动作，并从中学习如何对其进行精确的调控。

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这本书绝对是我的启蒙之作！当初拿到它，纯粹是因为对“车辆控制”这个词感到新奇，想着了解一下汽车是怎么做到如此平稳顺畅地行驶的。拿到手后，我被它严谨的逻辑和丰富的图例深深吸引。它并没有直接抛出晦涩的数学公式，而是从最基础的物理原理讲起，比如牛顿定律如何应用在车辆动力学分析上，惯性、摩擦力这些概念如何影响车辆的加速和制动。我特别喜欢它对不同工况下的车辆响应分析，比如在转弯时，如何通过方向盘的转动来控制车辆的轨迹，以及在这种情况下，轮胎的抓地力、侧向力等是如何相互作用的。书中对PID控制的介绍更是让我豁然开朗，原来我们平时开自动挡车时那种平稳的换挡感觉，背后竟然有如此巧妙的控制算法在运作。而且，书中还穿插了许多实际的工程案例，比如ABS（防抱死制动系统）和TCS（牵引力控制系统）的工作原理，这些我之前只在汽车广告里听过，现在终于明白了它们背后的科学道理。这本书就像一位循循善诱的老师，一步步地引导我进入车辆控制的奇妙世界，让我不仅“知其然”，更“知其所以然”。

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这本书的实用性是我最欣赏的一点。它不仅仅停留在理论层面，而是将大量的理论知识与实际工程应用紧密联系起来。我特别喜欢书中关于高级驾驶辅助系统（ADAS）的章节。例如，自适应巡航控制（ACC）是如何通过雷达和摄像头来感知前车的距离和速度，并自动调整车速的；车道保持辅助（LKA）又是如何利用图像识别技术来识别车道线，并对方向盘进行微调的。这些技术我平时经常用到，但从未真正理解其背后的控制原理。这本书就像一个“技术解析器”，它揭示了这些看似神秘的自动驾驶功能是如何实现的，让我对现代汽车的智能化有了更深刻的认识。而且，书中还讨论了一些前沿的控制技术，比如模型预测控制（MPC）在自动驾驶中的应用，这让我看到了未来车辆控制的发展方向。

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读完这本书，我最大的感受是车辆控制的精妙和复杂。它不仅仅是简单地让车动起来，而是涉及到复杂的动力学建模、精确的传感器测量、智能的控制算法设计，以及可靠的执行器响应。书中对多体动力学在车辆建模中的应用，以及如何利用各种优化算法来设计最优的控制策略，都让我惊叹于工程师的智慧。我尤其对书中关于非线性控制和模糊逻辑控制的介绍印象深刻，这些方法能够有效地处理车辆在复杂工况下的非线性行为。这本书就像一个“智能大脑构建指南”，它不仅教我如何理解车辆的“身体”是如何运动的，更教我如何为其设计一个能够应对各种挑战的“大脑”，让它能够更安全、更高效地行驶。这本书为我打开了一扇通往更高级车辆技术的大门，让我对未来的自动驾驶和智能交通充满了期待。

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