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| 內容簡介： |
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本书的内容围绕智能轮胎研究的总体概况、物理基础、状态信息获取方法、功能实现方法以及问题分析与展望进行阐述。总体概况部分对智能轮胎的研究背景、定义、功能、结构和发展情况进行阐述；物理基础部分对轮胎的压力、温度、摩擦特性进行了详细的分析和研究，为智能轮胎分析和设计提供物理基础；状态信息获取方法部分对智能轮胎常用的传感器的结构、原理、实验测试结果和优缺点进行了详细的分析和总结，对汽车动力学和常用的轮胎模型进行详细的分析和阐述，为基于轮胎模型的轮胎状态参数估计提供理论基础，介绍了各种轮胎状态参数的估计方法；功能实现方法部分对TPMS实现的轮胎压力监测的功能、爆胎预警与控制功能、轮胎状态智能调节功能进行了介绍。问题分析与展望部分通过对智能轮胎研究问题的分析，介绍了设计的平行轮胎框架，预测了平行轮胎解决智能轮胎目前研究问题的可行性。本书适合智能车辆及智能轮胎研究人员阅读使用，也适合车辆工程专业师生及汽车技术人员阅读参考。
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| 目錄：
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序
前言
第 １章 智能轮胎概述 １ １
１ 引言１ １
２ 轮胎与轮胎技术 １ １
２１ 轮胎核心功能１ １
２２ 轮胎基本结构２ １
２３ 轮胎类型２ １
２４ 轮胎技术及发展４ １
３ 智能轮胎技术６ １
３１ 智能轮胎研究背景６ １
３２ 智能轮胎定义与智能轮胎功能７ １
３３ 智能轮胎结构９ １
３４ 智能轮胎发展９ １
４ 智能轮胎与智能汽车的关系１３ １
５ 全书的组织结构１４ １
６ 参考文献 １６
第 ２章 轮胎物理特性分析２０
２１ 引言２０
２２ 轮胎温度特性分析２０
２２１ 轮胎温度变化对轮胎性能的影响２０
２２２ 轮胎温度特性理论分析２２
２２３ 轮胎温度特性实验研究２３
２２４ 轮胎温度影响因素分析２６
２３ 轮胎压力特性分析２９
２３１ 轮胎压力对汽车和轮胎性能的影响３０
２３２ 轮胎压力实验研究３６
２３３ 轮胎压力影响因素分析３ 8
２３４ 合适轮胎压力的选择 ４１
２４ 轮胎摩擦特性分析４２
２４１ 轮胎摩擦特性对汽车性能的影响４２
２４２ 轮胎摩擦机理分析４３
２４３ 轮胎摩擦分类４４
２４４ 轮胎摩擦影响因素分析４６
２５ 轮胎振动特性分析５８
２５１ 轮胎振动特性对汽车性能的影响５９
２５２ 轮胎振动理论模型６０
２５３ 轮胎振动模态分析６２
２５４ 轮胎振动影响因素分析６４
２６ 轮胎物理特性分析研究方向６７
２７ 参考文献 ６８
第 ３章 轮胎状态测量与轮胎传感器设计７８
３１ 引言７８
３２ 轮胎状态测量方法７８
３３ 集成 ＭＥＭＳ传感器８０
３４ 轮胎阻抗传感器８１
３４１ 轮胎电容阻抗传感器 ８１
３４２ 轮胎电容电阻阻抗传感器８７
３４３ 橡胶基电容阻抗传感器９２
３４４ 轮胎阻抗传感器优缺点分析９６
３５ 超声波传感器９７
３５１ 轮胎垂直载荷测量原理及结果９７
３５２ 轮胎压力测量原理及结果９９
３５３ 轮胎温度测量原理１００
３５４ 超声波传感器优缺点分析１００
３６ 光学传感器１０１
３６１ 激光传感器 １０１
３６２ 光敏传感器 １０３
３７ 电磁传感器１０５
３７１ 霍尔磁场传感器１０５
３７２ 磁化轮胎传感器１０８
３８ 声表面波传感器 １０９
３８１ 声表面波延迟线型传感器１１１
３８２ 声表面波谐振器型传感器１２３
３８３ 声表面波谐振器与轮胎电容阻抗混合型传感器１２８
３８４ 声表面波传感器优缺点分析 １４０
３９ 智能轮胎传感器发展趋势１４２
３１０ 参考文献１４３
第 ４章 汽车动力学与轮胎模型分析 １４７
４１ 引言１４７
４２ 汽车动力学基础 １４７
４２１ 汽车纵向动力学基础１４７
４２２ 汽车侧向动力学基础１４８
４３ 轮胎运动过程描述１５２
４４ 轮胎垂直载荷分布特性１５３
４５ 轮胎稳态模型分析１５７
４５１ 轮胎稳态理论模型１５７
４５２ 轮胎经验模型１８３
４５３ 轮胎半经验模型１８９
４５４ 轮胎稳态模型比较２０４
４６ 轮胎非稳态模型分析２０９
４６１ 轮胎纵向非稳态模型２１０
４６２ 轮胎侧向非稳态模型２１３
４７ 轮胎模型研究方向２１７
４８ 参考文献２２０
第 ５章 轮胎压力与侧偏刚度估计 ２３０
５１ 引言２３０
５２ 轮胎压力估计２３０
５２１ 基于轮胎刚度的轮胎压力估计２３０
５２２ 基于轮胎半径变化的轮胎压力估计２３２
５２３ 基于轮胎振动分析的轮胎压力估计２３３
５３ 轮胎侧偏刚度估计２３６
５３１ 轮胎侧偏刚度特性２３６
５３２ 轮胎侧偏刚度估计方法研究 ２３７
５３３ 轮胎侧偏刚度估计仿真研究 ２４４
５４ 轮胎压力估计和轮胎侧偏刚度估计的研究方向２５２
５５ 参考文献２５２
第 ６章 汽车速度估计 ２５５
６１ 引言２５５
６２ 纵向速度估计２５５
６２１ 基于轮速与加速度线性叠加的估计方法２５５
６２２ 基于轮速与加速度的模糊估计方法２５７
６２３ 基于轮速和加速度的卡尔曼滤波器估计方法 ２５８
６２４ 基于轮速和加速度的模糊卡尔曼滤波器估计方法２５９
６２５ 基于轮速、加速度和转向角的模糊卡尔曼滤波器与加速度积分融合的 估计方法２６１
６２６ 基于轮速和加速度的滑模观测器估计方法２６３
６２７ 纵向速度估计方法分析２６６
６３ 侧向速度估计２６７
６３１ 基于横摆角速度观测量的估计方法２６８
６３２ 基于横摆角速度观测量和侧向加速度输入量的估计方法２
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| 內容試閱：
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爆胎一直是高速公路交通事故的头号杀手，汽车在高速公路上行驶时，当车速 超过 １６０ｋｍ／ｈ时发生爆胎，驾驶人几乎没有生还的可能。为了解决爆胎问题，汽 车和轮胎研究人员想尽办法，对轮胎材料和结构不断进行改进，设计漏气保用轮胎 和无内胎轮胎，但是，这些轮胎结构复杂，体积和重量都比较大，成本较高，降低 了轮胎的舒适性和经济性。随着信息技术的发展，智能技术的兴起和网络技术的普 及，智能轮胎成为解决爆胎问题和提高轮胎性能的有效手段。
智能轮胎是一种新兴的智能化的轮胎，它能够通过胎内安装的传感器或汽车其 他传感器获取轮胎的压力、温度、摩擦和振动等状态信息，根据获取的信息进行轮胎 压力和安全等状态的智能判断，当轮胎状态异常时能够自动报警，提醒驾驶人及时处 理，保证轮胎的压力经常处于标准压力附近，当轮胎出现快速漏气或爆胎等危险状态 时能够自动代替或辅助驾驶人进行汽车的制动或转向操纵，从根本上解决轮胎漏气或 爆胎引起的交通事故，从而显著提高汽车的安全性、环保性、经济性和舒适性。
作者最早接触智能轮胎研究是 ２００２年 ９月，当时刚进入中国科学院自动化研 究所攻读博士学位，导师王飞跃教授将自己发表的第一篇智能轮胎的论文 “智能 轮胎的研究及其相关核心技术”拿给我看，并且把相关的参考文献也一起打印给 我，通过和导师的交流，对智能轮胎研究的前景充满了憧憬，确定了进行智能轮胎 研究的目标和方案。当时的智能轮胎研究大部分都集中在有源传感器测量轮胎的压 力和温度，通过无线发射方式进行信息的收集，博士课题需要一定的理论深度，因 此，针对有源传感器的局限性，确定了 “应用于智能轮胎的无源无线声表面波压 力和温度传感器”的博士课题，随后的三年时间，在导师的指导下，通过与山东威 海三角轮胎公司和美国亚利桑那大学合作，设计了一套应用于智能轮胎的无源无线 声表面波压力和温度传感器，解决了传感器压电基片切割方向优化选择问题以及同 时进行轮胎压力和温度测量的信号校正问题。
２００５年 ７月，博士毕业后，进入桂林电子科技大学工作，通过和导师王飞跃教 授合作，继续从事智能轮胎相关问题的研究，随后，获得了中国科学院复杂系统与智 能科学重点实验室 （目前的复杂系统管理与控制国家重点实验室）开放课题 “智能 轮胎技术研究”的资助，针对智能轮胎中的 ＴＰＭＳ进行了轮胎压力监测功能实现方面 的研究，同时，进行基于轮胎电容阻抗的无源无线声表面波传感器研究，在导师的指导下，完成了智能轮胎方面最早的专著 《ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＴｉｒｅｓ：Ｍｏｄｅｌｉｎｇ，Ｓｅｎｓｉｎｇ，ａｎｄＡ ｎａｌｙｓｉｓ》的撰写，对轮胎的模型、轮胎传感器和轮胎压力、温度与摩擦特性进行了详 细的阐述，该专著 ２００７年由美国 ＷｅｓｔｉｎｇＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇＣｏ出版。
２００８年，在完成开放课题 “智能轮胎技术研究”之后，获得了国家自然科学 基金青年基金项目 “基于轮胎阻抗和 ＳＡＷ 谐振器的无线无源轮胎压力传感器研 究”资助，对轮胎阻抗与轮胎压力之间的关系进行了深入的研究，建立了轮胎电 容阻抗变化与轮胎压力变化之间的线性关系，设计实现了基于轮胎阻抗和 ＳＡＷ 谐 振器的无线无源轮胎压力传感器测试系统。
随着 ＭＥＭＳ技术的进步，轮胎传感器芯片集成了轮胎压力、温度、电池电压 和加速度传感器、无线发射器和微控制器，集成度和信号采集精度都很高，进行智 能轮胎的 ＴＰＭＳ的开发难度逐渐降低，国内外涌现了大量的 ＴＰＭＳ产品，而对于无 源无线传感器的研究，由于设计、制造和安装等方面的问题，仍然没有实现市场 化，在没有新的研究思路的情况下，作者转入热门的电动汽车研究，在 ２０１４年获 得了国家自然科学基金项目 “基于滑移率优化分配的电动汽车再生制动自适应动 态协调控制算法研究”，该研究基于前期在智能轮胎状态信息获取方法方面的研 究，进行电动汽车制动力分配与控制算法的研究，属于智能轮胎获取信息应用方面 的一种拓展，因此，随后的研究大部分也围绕智能轮胎信息获取及应用方面。
２０１３年以来，导师王飞跃教授密切关注智能轮胎的研究动向，为作者在智能 轮胎方面的研究指明了方向，鼓励作者在原来的著作 《ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＴｉｒｅｓ：Ｍｏｄｅｌｉｎｇ， Ｓｅｎｓｉｎｇ，ａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓ》的基础上，结合近年来国内外的研究成果，完成一本内容全 面的智能轮胎著作，为更多的研究者提供参考。２０１３年 ３月开始，作者着手准备 智能轮胎著作的撰写，对国内外在智能轮胎相关方面的研究内容进行了广泛的阅 读，特别是轮胎状态参数估计方面的众多的内容。２０１６年 １１月，完成了初稿的撰 写，导师王飞跃教授进行了认真的阅读，并给出了十分详细的意见，另外，安排陆 浩、吕宏强、孙星恺、任志远和王晓等人构建了智能轮胎知识 （情报）服务平台， 完整地收集了国内外在智能轮胎方面的研究成果，为作者提供了非常丰富的国内外 文献资料。在此基础上，作者进一步扩充了书稿的内容，终于在 ２０１７年 ７月完成 了修改稿。
本书的内容围绕智能轮
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