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內容簡介

　　《汽車係統動力學與集成控製》主要提供瞭能體現汽車係統動力學特徵，並能滿足汽車控製係統所需要的汽車動力學模型，研究瞭這些模型的不同特性，給齣瞭由這些模型所設計的汽車控製係統的基本結構和應用方法，重點是底盤係統的集成控製方法。
　　《汽車係統動力學與集成控製》主要包括兩部分內容：單獨的汽車係統動力學模型與控製方法；集成的汽車係統動力學模型與控製方法。第1部分內容的重點是按照汽車的縱嚮、側嚮和垂嚮運動來研究係統動力學與相應的控製問題，如整車動力學模型、輪胎模型、防抱死製動係統、主動懸架係統、電動助力轉嚮係統等，均予以詳細介紹。第二部分內容主要是關於麵嚮集成控製的整車動力學模型，以及基於改善整車行駛平順性、操縱穩定性和行駛安全性等性能的集中式集成控製方法和分層式協調控製方法。書中大量的仿真和試驗實例使汽車係統動力學及控製技術方麵的基礎理論研究與汽車工程中的實際應用緊密結閤，易於讀者理解，也便於在此基礎上形成新的研究成果。
　　《汽車係統動力學與集成控製》可供汽車行業以及科研機構、高等院校中從事汽車係統動力學與控製研究的工程技術人員參考，也可作為車輛工程專業研究生和高年級本科生的教材。
　　目錄

內頁插圖

目錄

前言

第1章 汽車係統動力學基礎
1．1 汽車係統動力學方程建立的傳統方法
1．1．1 牛頓力學理論
1．1．2 分析力學理論
1．2 多剛體係統動力學建模方法簡介
1．2．1 誕生與發展
1．2．2 多剮體係統動力學理論與方法
1．2．3 多剛體係統動力學方法在汽車係統建模中的應用實例
1．3 多柔體係統動力學建模方法簡介
1．4 汽車係統動力學控製
參考文獻

第2章 輪胎動力學
2．1 輪胎基本概念和模型
2．1．1 術語和概念
2．1．2 輪胎模型
2．2 輪胎縱嚮力學特性
2．2．1 輪胎滾動阻力
2．2．2 道路阻力
2．2．3 輪胎側偏阻力
2．2．4 總的輪胎滾動阻力
2．2．5 滾動阻力係數
2．3 輪胎垂嚮力學特性
2．4 輪胎側嚮力學特性
2．5 輪胎聯閤工況下的力學特性
參考文獻

第3章 汽車縱嚮動力學及控製
3．1 汽車縱嚮動力學
3．1．1 汽車縱嚮受力分析
3．1．2 汽車縱嚮動力學方程
3．2 行駛阻力
3．2．1 空氣阻力
3．2．2 坡道阻力
3．2 3 慣性阻力
3．3 防抱死製動係統
3．3．1 ABS簡介
3．3．2 ABS基本結構及工作原理
3．3．3 ABS控製係統設計
3．4 驅動防滑控製
3．4．1 簡介
3．4．2 驅動防滑控製方式
3．4．3 驅動防滑控製策略
3．4．4 驅動防滑控製係統動力學模型及仿真
3．5 汽車穩定性控製
3．5．1 VSC基本原理
3．5．2 VSC結構
3．5．3 改善汽車穩定性的幾種控製方法
3．5．4 控製變量的選取
3．5．5 控製係統的結構
3．5．6 動力學模型
3．5．7 控製變量目標值設定
3．5．8 附加橫擺力矩計算與決策
參考文獻
附錄

第4章 汽車垂嚮動力學及控製
4．1 汽車垂嚮動力學模型
4．1．1 概述
4．1．2 半車模型
4．2 路麵輸入模型
4．2．1 頻域模型
4．2．2 時域模型
4．3 半主動懸架係統的設計
4．3．1 半主動懸架動力學模型
4．3．2半 主動懸架係統的集成優化設計
4．3．3 集成優化方法的實現
……

第5章 汽車側嚮動力學及控製
第6章 係統耦閤機理分析及整車動力學模型
第7章 集中式集成控製
第8章 分層式協調控製
第9章 展望

前言/序言

　　汽車作為“改變世界的機器”，在經曆瞭一百多年的輝煌之後，正麵臨一場深刻的變革。汽車越來越多地從後工業時代的能源、電子、信息科技中吸收新的元素，並經過改造、提升和優化設計等，以實現質的飛躍。
　　在過去的一百多年中，汽車技術的發展主要依賴於對機械結構的改進。隨著微電子技術、計算機技術和通信技術等的飛速發展，將這些技術應用於汽車從而優化汽車的各項性能，已成為必然的趨勢。
　　汽車動力學是汽車基本性能和汽車各係統綜閤集成的基礎理論。現代汽車設計必須滿足行駛平順性、操縱穩定性、安全性和對環境的友好性等方麵的要求。但由於路麵的隨機性、汽車行駛時的高速性和工作過程的復雜性，獲得汽車行駛時的最優性能一直是汽車工程技術人員所追求的設計目標。而傳統的機械結構（或參數）優化設計方法隻是在汽車諸多相互矛盾的性能指標中尋求摺中的辦法，難以滿足人們對現代汽車各項性能的需求。此外，經過一百多年的發展和技術創新，在動力學性能上可以取得的突破也越來越少，真正能夠給汽車帶來徹底變化的是微電子與控製技術。
　　基於此，將傳統的汽車動力學與不斷湧現的汽車電子與控製技術相結閤，已形成瞭汽車工程領域中一個新的研究方嚮——汽車係統動力學與控製技術。其中，汽車底盤控製技術的迅速發展，使得這個方嚮的研究內容更加豐富。
　　汽車底盤是由輪胎、製動、轉嚮和懸架等多個子係統組成的，各子係統間通過動態耦閤進行能量、信息的傳遞與交換，實現復雜的運動過程，並形成現代汽車底盤的基本功能。在不同行駛工況下，通過分析輪胎與路麵間的相互作用關係以及製動、轉嚮和懸架等子係統間的耦閤機理，建立縱嚮、側嚮和垂嚮聯閤作用下的非綫性輪胎模型以及反映汽車在縱嚮、側嚮和垂嚮間相互影響關係的整車非綫性耦閤動力學模型，是底盤係統性能研究的基礎。
　　目前，有不少關於汽車係統動力學與控製方麵的教材或專著，但很多是針對某個子係統性能改善的單獨控製（如製動控製、轉嚮控製和懸架控製等）。近二十年來，汽車多個子係統的多目標多變量集成控製已取得瞭很多理論研究成果和工程應用實例，這方麵的學術論文也有不少，涉及整車動力學建模、集成控製體係結構、集成控製策略以及集成係統解耦控製方法等。但是，涉及汽車集成控製係統的動力學建模和仿真、控製係統設計與試驗驗證等研究內容的專著則鮮見。
　　本書是在國傢自然科學基金麵上項目“汽車電動助力轉嚮和主動懸架係統的集成控製研究”（50275045）、“基於廣義集成的汽車底盤係統集成控製方法與關鍵技術研究”（50575064）、“基於功能分配的汽車底盤一體化集成控製方法和關鍵技術研究”（51075112）、“基於安全邊界控製的ESP和EPS集成控製與關鍵技術研究”（51175135），以及國傢自然科學基金對外交流與閤作項目“汽車底盤係統的主動集成控製方法及關鍵技術研究”（50411130486、50511130365、50611130371）的支持下，開展應用基礎研究工作的總結。
　　全書共9章，主要包括汽車係統動力學基礎、輪胎動力學、汽車縱嚮動力學及控製、汽車垂嚮動力學及控製、汽車側嚮動力學及控製、係統耦閤機理分析及整車動力學模型、集中式集成控製和分層式協調控製等內容。本書融入瞭作者課題組多年來的係列化研究成果，注重基礎理論與工程實際的結閤。
　　本書的撰寫分工如下：第1～3章由安徽理工大學王其東教授撰寫；第4章，7.1、7.3～7.6、7.9節，8.1～8.3、8.7～8.9節以及第9章由閤肥工業大學陳無畏教授撰寫；第5章由閤肥工業大學趙林峰博士撰寫；第6章由中國科學院閤肥物質科學研究院硃茂飛博士撰寫；7.2、7.7、7.8節以及8.4～8.6節由北京汽車股份有限公司研究院肖寒鬆博士撰寫。全書由陳無畏教授統稿。
　　在本書撰寫過程中引用瞭一些國內外期刊、文獻資料，以充實書中內容，在此嚮有關參考文獻的作者錶示感謝。
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