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內容簡介: |
本书重点介绍了几种影响车辆动力学特性的控制方法,这些控制方法能够辅助驾驶员提高驾乘舒适性、附着力、经济性以及安全性等,并始终保证驾驶员的可操纵权限大于驾驶辅助系统。基于线性变参数框架,单一组件的控制问题通过运用统一的建模与设计方法实现模型搭建与求解。理想的整车操纵行为是以保证整车协同控制性能为前提,通过多个单独的控制组件间的相互作用来实现。同时,整车协同控制问题也是在线性变参数框架下建立并求解的。本书所阐述的*重要部分包括:建模与控制器设计中线性变参数模型的应用;鲁棒线性变参数设计的应用:主动驾驶员辅助系统中布置控制任务的统一框架;整车协同控制问题的建立与解决方案;可重构与容错控制结构体系设计的方案;即插即用概念的建立与解决方案;详细的案例分析。本书将受到高校科研人员、控制工程与车辆控制专业研究生以及汽车制造业工程师的欢迎。
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目錄:
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目录
译者序
缩写词
第 1章 介绍1
第 1部分 线性变参数系统
的建模与控制
第 2章 线性变参数系统的建模8
21 线性变参数模型的结构9
22 线性变参数系统建模的
线性化11
221 雅可比矩阵线性化12
222 非均衡线性化13
223 模糊线性化 14
224 准线性变参数系统的
线性化14
225 线性变参数模型的非
唯一性16
23 基于线性分式变换技术的
线性化19
24 性能驱动线性变参数系统
建模21
25 两个子系统的线性变参数系统
建模25
251 垂向动力学建模25
252 垂向动力学中的非线性
部分28
253 横摆 -侧倾动力学线性变
参数建模33
26 灰箱辨识与参数估计37
261 基于观测器的辨识38
262 基于自适应观测器的辨识
方法39
27 参数估计:案例分析40
271 悬架系统的辨识40
272 横摆 -侧倾系统的辨识45
273 线性变参数系统中的故障
估计54
第 3章 线性变参数系统的鲁棒
控制 59
31 性能建模59
32 不确定性部分的建模62
33 基于线性变参数模型的控制
系统设计63
331 非线性控制器的方程64
332 基于单李雅普诺夫函数
方法的控制器设计64
333 多面体方法 65
334 一种基于线性分式变换的
控制器设计 67
34 基于参数依赖李雅普诺夫函数
方法的控制器设计70
341 线性变参数系统的分析70
342 考虑 L2诱导范数性能的线
性变参数系统控制72
343 不精确的线性变参数系统控
制设计76
第 2部分 垂向与纵向控制
第 4章 垂向动力学中的悬架
系统 80
41 基于垂向性能的系统建模81
●●●●● 主动驾驶鲁棒控制系统设计
Ⅵ
411 性能指标81
412 控制系统设计中的加权
函数82
42 考虑不确定性影响的垂向动
力学建模84
421 参数不确定性84
422 加权函数86
43 基于 H∞ 控制的主动悬架
设计87
44 基于线性变参数控制的主动
悬架设计92
45 主动悬架系统的分层控制
设计95
451 执行器的动力学建模96
452 基于反步法设计的跟踪
控制98
453 模拟仿真结果100
第 5章 具有侧翻抑制功能的
防倾杆103
51 横摆与侧倾动力学特性的
建模105
511 侧翻阈值105
512 加权函数的设计107
52 侧翻抑制系统的线性变参数
控制方法 110
53 具有容错能力的侧翻抑制
系统的设计112
第 6章 纵向动力学中的自适应巡航
控制117
61 自适应巡航控制117
62 基于模型的鲁棒控制设计 119
621 纵向动力学建模119
622 鲁棒控制策略120
623 执行器动力学建模120
624 反馈控制器的设计121
63 基于多目标优化的速度设计123
631 速度设计的动机123
632 速度曲线的设计124
633 前瞻控制的最优化原理125
64 车辆巡航控制的优化方法 126
641 速度设计中前车的
操纵性127
642 速度设计中跟随车辆的
动态表现128
643 车道变换的决策方法 130
65 驾驶/制动系统中控制方法的
实现131
651 控制器软件在环的实现132
652 模拟仿真结果133
第 3部分 横向及集成控制
第 7章 车辆集成控制系统的
设计138
71 车辆集成控制的动机138
72 集成控制中的线性变参数
概念141
73 局部和可重构控制系统的
设计142
731 制动系统的设计144
732 转向系统的设计145
733 悬架系统的设计146
734 执行器选型的步骤147
735 分散控制中的故障信息150
74 轨迹跟踪控制系统的设计 151
741 轨迹跟踪系统的建模 151
742 控制设计中的加权函数152
743 集成控制系统的设计 154
744 模拟仿真结果155
第 8章 可变几何悬架系统
控制159
81 车辆模型的横向动力学159
目 录 ●●●●●
Ⅶ
82 可变几何悬架系统的建模 161
83 可变几何悬架的鲁棒控制
系统163
第 9章 轮毂电动机的
控制设计168
91 装有轮毂电动机的车辆控制
系统设计 168
92 线性变参数控制器的上层控制
系统设计 170
93 控制策略的执行172
94 模拟结果 173
941 轮毂电动机故障模拟 175
942 转向系统故障模拟175
第 10章 控制系统中的驾驶人
模型 180
101 以控制设计为目的的驾驶人
模型182
102 横向
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內容試閱:
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译者序
车辆面向智能化发展势不可挡,主动辅助驾驶技术是车辆智能化的重要环节,
也是车辆实现无人化的必经之路。随着计算机与电子技术等相关领域的快速发展,
处理器、传感器以及电动执行机构的小型化给车辆智能化的发展提供了良好的基
础。随之而来的是对控制系统设计带来了更高的要求。各电控设备间控制方面的协
同配合以及控制系统与驾驶人的默契程度决定着车辆的行驶品质与操纵性能。
由 PéterGáspár、ZoltánSzabó、JózsefBokor与 BalázsNémeth编写的 《Robust
ControlDesignforActiveDriverAssistanceSystems-ALinear-Parameter-Varying
Approach》一书对主动驾驶辅助系统 (ADAS)的控制系统设计问题进行了介绍。
本书以智能化电控底盘系统的构成为框架非常详尽地说明了各系统鲁棒控制设计方
法,并对如何运用线性变参数方法解决实际问题进行了详细解读及案例研究诠释。
译者翻译此书旨在介绍和推进车辆系统控制工程的技术转移,为读者进一步
理解该领域的发展趋势提供理论框架,并且为研究人员提供一个全面了解智能车
辆底盘系统控制的新平台。这将有利于推进新研究成果的广泛及快速传播。本书
在翻译编排上由浅入深、循序渐进,力求通俗易懂,是一本理论联系实际的实用
型工具书,适用于高校科研人员、控制工程与车辆控制方向以及汽车研发与制造
业技术人员使用。
全书翻译与整理校对工作是在吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室的共
同努力下完成的。本团队致力于模块化车辆智能底盘集成控制系统、无人化特种
全地形地面搭载平台以及主动稳定隔振系统的研发工作,旨在研发面向未来无人
化时代的多功能全地形车系列平台,也正是该目标推动我们完成了此书的翻译工
作。吴量博士担任全书的总翻译与统稿工作,佘烁、杨昱、李金杭、杨龙帆等参
与了附录部分与个别章节的初译;张鹏参与了书中部分公式的编译工作;尹红
彬、葛林鹤、倪利伟、聂家弘、于海峰、王佳伟、韩丽、沈昱成、魏路路、左世
奇、贾微微参与了个别章节的校对;北京大学的董芷卉参与了整书的终稿校对,
在此对以上所有成员的辛苦付出一并表示衷心的感谢。
特别鸣谢机械工业出版社在本书的翻译与出版过程中给予的大力帮助。
马芳武
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