具体描述
《车辆动力学与控制：理论、建模与实践》 内容简介： 本书是一部系统阐述车辆动力学与控制理论、建模方法及工程应用的专著。全书共分为七个章节，紧密围绕车辆在各种工况下的运动特性、稳定性、操纵性、舒适性以及主动安全控制等核心问题展开深入探讨。旨在为车辆工程师、汽车研发人员、机械工程及自动化专业的研究生和高年级本科生提供一套全面、深入且具有实际指导意义的知识体系。 第一章：车辆动力学基础 本章首先构建了车辆动力学的基本框架，详细介绍了描述车辆运动状态的基本参数，包括位置、速度、加速度、姿态角以及角速度等。在此基础上，引入了牛顿-欧拉动力学方程，这是分析车辆运动的基础。章节将车辆抽象为一系列的动力学模型，从最简化的自行车模型，逐步过渡到更复杂的四轮车辆模型，考虑了车辆的质量分布、惯性张量、车轮滚动与滑动等重要因素。对于不同模型的建立过程，将详细推导其动力学方程，并解释每个参数的物理意义及其对车辆动力特性的影响。此外，本章还将介绍车辆与路面之间的接触力模型，包括轮胎力模型（如Pacej-Jankowski模型、Brush模型等）及其参数辨识方法，强调了轮胎特性在车辆动力学分析中的关键作用。 第二章：车辆动力学建模 本章聚焦于构建不同复杂程度的车辆动力学模型。我们将从基础的刚体动力学模型出发，分析其在直线行驶、转弯等典型工况下的行为。在此基础上，引入悬架系统、转向系统、驱动系统等关键子系统的建模。悬架系统方面，将分别介绍其在舒适性和操纵性方面的作用，并建立相应的数学模型，考虑弹簧、阻尼器的特性以及车轮的跳动与车身俯仰、侧倾的关系。转向系统方面，将详细分析转向传动比、转向角与轮胎偏转角之间的关系，并建立转向动力学模型。驱动系统方面，将介绍不同驱动方式（前驱、后驱、四驱）对车辆动力特性的影响，并建立简单的驱动力分配模型。此外，本章还将探讨考虑非线性因素的建模方法，例如轮胎非线性特性、悬架非线性特性以及路面不平度对车辆动力学的影响。对于复杂系统的建模，将重点介绍多体动力学（Multi-Body Dynamics, MBD）的建模思路和常用软件工具（如ADAMS, SIMULINK等）的应用方法，为后续的仿真分析奠定基础。 第三章：车辆操纵性与稳定性分析 本章深入探讨车辆的操纵性与稳定性，这是衡量车辆性能的核心指标。操纵性主要指车辆在驾驶员指令下，能否精确、迅速地完成机动动作的能力。我们将详细分析车辆的瞬态响应特性，包括转向响应、侧向加速度、偏航角速度等关键指标。在此基础上，引入稳态操纵性分析，如稳态转弯半径、侧向力梯度等。稳定性则关注车辆在受到外部扰动（如侧风、路面不平）或驾驶员操作失误时，能否保持预期的行驶轨迹而不失控的能力。本章将重点分析车辆的直线稳定性（抗侧风、抗路面不平）和稳态转弯稳定性。我们将引入特征值分析、极点分析等数学工具，分析车辆动力学模型的稳定性。此外，还将讨论“转向不足”（Understeer）和“转向过度”（Oversteer）现象的产生机理、对车辆操控的影响以及如何通过车辆设计和控制手段进行调整。 第四章：车辆平顺性与乘坐舒适性 本章着眼于提升车辆的乘坐舒适性。车辆的平顺性主要指车辆在行驶过程中，由于路面不平、动力总成振动以及其他噪声源传递到车厢内的程度。我们将从振动传递的角度分析车辆的平顺性。首先，介绍路面不平度的统计特性模型，以及车辆悬架系统如何过滤路面激励。其次，分析车身振动模态及其对乘坐舒适性的影响。再次，探讨动力总成振动传递路径及隔振措施。此外，还将考虑座椅、车窗等与乘坐舒适性相关的因素。本章将介绍常用的平顺性评价指标，如ISO2631等标准，并讨论如何通过改进悬架系统设计、采用主动悬架技术、优化隔振降噪设计来提高车辆的乘坐舒适性。 第五章：车辆主动安全控制系统 本章将重点介绍车辆主动安全控制系统的原理、建模与应用。主动安全系统旨在车辆发生危险工况前，通过干预车辆的行驶状态来预防事故发生或减轻事故的后果。我们将详细介绍几种主流的主动安全控制系统： 防抱死制动系统（ABS）： 详细阐述ABS的工作原理，包括轮速传感器、液压控制单元（HCU）以及控制算法。分析ABS在不同路面条件下的制动性能提升，并讨论其控制参数的优化。 电子稳定控制系统（ESC/ESP）： 深入解析ESC的工作原理，包括其如何利用ABS、驱动力分配等子系统，通过监测车辆的横摆角速度、侧向加速度等信息，实时干预车辆的行驶状态，防止车辆侧滑、甩尾。本章将详细介绍ESC的控制策略，如基于模型预测控制（MPC）、模糊逻辑控制等。 牵引力控制系统（TCS）： 介绍TCS如何防止驱动轮在起步或加速过程中发生打滑，通过控制驱动力来实现平稳起步和加速。 电子制动力分配系统（EBD）： 阐述EBD如何根据车辆载荷和制动工况，合理分配前后轮的制动力，以提高制动效率和稳定性。 其他主动安全技术： 简要介绍并分析诸如车道保持辅助系统（LKA）、自动紧急制动系统（AEB）、自适应巡航控制系统（ACC）等前沿主动安全技术的基本原理。 第六章：车辆动力学仿真与优化 本章强调仿真在车辆动力学研究与开发中的重要性。我们将详细介绍车辆动力学仿真平台的搭建与使用，包括多体动力学仿真软件（如ADAMS）和系统仿真软件（如MATLAB/Simulink）的应用。重点讲解如何建立高精度的车辆模型，并进行各种工况下的仿真测试，如紧急避让、甩尾测试、侧滑测试等。通过仿真，可以直观地评估车辆的操纵性、稳定性、平顺性等性能指标，并进行参数优化。本章还将介绍参数优化技术在车辆动力学设计中的应用，例如使用遗传算法、粒子群优化算法等，以找到最优的悬架参数、转向参数、控制参数等，从而提升车辆的整体性能。此外，还将探讨模型在环（Hardware-in-the-Loop, HIL）仿真技术在车辆控制系统开发中的应用。 第七章：前沿技术与未来发展 本章展望车辆动力学与控制领域的最新研究进展和未来发展趋势。我们将探讨智能网联汽车（ICV）对车辆动力学提出的新挑战和新机遇，例如自动驾驶系统中的车辆动力学控制，包括轨迹跟踪控制、横向与纵向耦合控制等。接着，将介绍新能源汽车（如电动汽车、混合动力汽车）在动力学特性方面与传统汽车的差异，例如电动机的瞬时扭矩输出特性、电池布置对整车质心及惯性张量的影响，以及相应的动力学控制策略。此外，还将讨论车辆的虚拟化与数字化在设计、测试和维护中的应用，以及先进传感技术、人工智能技术在车辆动力学与控制领域的融合发展。 本书特色： 理论体系完整： 覆盖车辆动力学与控制的理论基础、建模方法、性能分析、控制策略及前沿技术。 模型构建详细： 从简化模型到复杂多体模型，详细推导动力学方程，提供清晰的建模思路。 仿真实践导向： 强调仿真在工程应用中的作用，介绍常用仿真软件及优化方法。 前沿技术聚焦： 涵盖了智能网联汽车、新能源汽车等当前热门领域的相关动力学控制内容。 语言严谨生动： 采用专业的学术语言，同时注重理论与实际的结合，便于理解和应用。 本书的编写力求严谨、深入、实用，期望能为广大读者在车辆动力学与控制领域的研究和工程实践中提供有力的支持。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有