電動(dòng)汽車主動(dòng)安全駕駛系統(tǒng)

第1篇 電動(dòng)汽車主動(dòng)避撞系統(tǒng)概述
第1 章　緒論　/ 2
　1.1　車輛主動(dòng)避撞系統(tǒng)研究現(xiàn)狀　/ 2
　　　1.1.1　行車信息感知及處理　/ 3
　　　1.1.2　安全距離模型　/ 7
　　　1.1.3　車輛動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)模型　/ 9
　　　1.1.4　車輛動(dòng)力學(xué)控制策略　/ 10
　1.2　車輛穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀　/ 12
　　　1.2.1　車輛縱向穩(wěn)定性　/ 12
　　　1.2.2　車輛側(cè)向穩(wěn)定性　/ 15
　參考文獻(xiàn)　/ 18

第2 章　電動(dòng)汽車主動(dòng)避撞系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)　/ 21
　2.1　電動(dòng)汽車硬件體系結(jié)構(gòu)　/ 21
　　　2.1.1　毫米波雷達(dá)　/ 21
　　　2.1.2　MEMS 陀螺儀　/ 25
　　　2.1.3　車輪六分力傳感器　/ 27
　　　2.1.4　永磁同步電機(jī)　/ 29
　2.2　四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)　/ 31
　2.3　車輛主動(dòng)避撞系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)　/ 32
　　　2.3.1　縱向主動(dòng)避撞系統(tǒng)　/ 34
　　　2.3.2　側(cè)向主動(dòng)避撞系統(tǒng)　/ 35
　2.4　制動(dòng)/轉(zhuǎn)向避撞方式切換策略　/ 36
　2.5　本章小結(jié)　/ 39
　參考文獻(xiàn)　/ 39

第3 章　汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模　/ 41
　3.1　車輛縱向運(yùn)動(dòng)的一般描述　/ 41
　　　3.1.1　空氣阻力　/ 41
　　　3.1.2　滾動(dòng)阻力　/ 43
　3.2　車輛側(cè)向運(yùn)動(dòng)的一般描述　/ 44
　3.3　輪胎縱向力　/ 46
　3.4　車輪動(dòng)力學(xué)模型　/ 50
　　　3.4.1　車輪力矩平衡方程　/ 50
　　　3.4.2　車輪垂直載荷動(dòng)力學(xué)模型　/ 50
　3.5　本章小結(jié)　/ 51
　參考文獻(xiàn)　/ 51

第2篇 電動(dòng)汽車縱向主動(dòng)避撞系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
第4 章　考慮駕駛員特性和路面狀態(tài)的縱向安全距離模型　/ 54
　4.1　考慮駕駛員的縱向制動(dòng)安全距離建?！? 54
　　　4.1.1　縱向制動(dòng)安全距離建?！? 54
　　　4.1.2　三種典型制動(dòng)過(guò)程安全距離分析　/ 56
　　　4.1.3　仿真分析　/ 58
　4.2　基于附著系數(shù)和駕駛意圖參數(shù)的安全距離模型　/ 63
　　　4.2.1　縱向安全距離模型　/ 63
　　　4.2.2　仿真分析　/ 66
　4.3　本章小結(jié)　/ 69
　參考文獻(xiàn)　/ 69

第5 章　基于約束的再生制動(dòng)強(qiáng)度連續(xù)性的制動(dòng)力分配策略　/ 71
　5.1　制動(dòng)控制器設(shè)計(jì)　/ 72
　　　5.1.1　加速度計(jì)算器　/ 72
　　　5.1.2　制動(dòng)力/牽引力計(jì)算器　/ 73
　5.2　制動(dòng)力/牽引力分配器　/ 74
　　　5.2.1　安全制動(dòng)范圍線性化　/ 74
　　　5.2.2　制動(dòng)力分配策略　/ 77
　　　5.2.3　牽引力分配策略　/ 80
　5.3　仿真分析　/ 81
　5.4　縱向避撞控制器設(shè)計(jì)　/ 85
　　　5.4.1　縱向下拉控制器設(shè)計(jì)　/ 85
　　　5.4.2　縱向上位控制器設(shè)計(jì)　/ 86
　　　5.4.3　仿真分析　/ 89
　5.5　電動(dòng)汽車縱向主動(dòng)避撞系統(tǒng)整車仿真實(shí)驗(yàn)　/ 91
　　　5.5.1　實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)硬件構(gòu)架　/ 93
　　　5.5.2　整車仿真模型　/ 93
　　　5.5.3　電動(dòng)汽車縱向主動(dòng)避撞系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)　/ 94
　5.6　本章小結(jié)　/ 98
　參考文獻(xiàn)　/ 98

第6 章　四驅(qū)電動(dòng)汽車縱向穩(wěn)定性研究　/ 100
　6.1　基于LuGre 模型的SMO 觀測(cè)器設(shè)計(jì)　/ 101
　　　6.1.1　滑模變結(jié)構(gòu)的基本原理　/ 101
　　　6.1.2　基于LuGre 模型的電動(dòng)汽車縱向動(dòng)力學(xué)狀態(tài)方程　/ 102
　　　6.1.3　滑模觀測(cè)器設(shè)計(jì)　/ 105
　6.2　四驅(qū)電動(dòng)汽車路面識(shí)別與最大電磁力矩估計(jì)　/ 107
　　　6.2.1　路面條件參數(shù)的估計(jì)　/ 108
　　　6.2.2　最大電磁力矩估算　/ 109
　6.3　仿真分析　/ 110
　6.4　本章小結(jié)　/ 116
　參考文獻(xiàn)　/ 117

第3篇 電動(dòng)汽車側(cè)向主動(dòng)避撞系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
第7 章　車輛狀態(tài)與車路耦合特征估計(jì)　/ 120
　7.1　輪胎側(cè)偏剛度估計(jì)　/ 120
　　　7.1.1　輪胎側(cè)向動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)化　/ 120
　　　7.1.2　遞推最小二乘算法設(shè)計(jì)　/ 121
　　　7.1.3　仿真分析　/ 123
　7.2　車身側(cè)偏角估計(jì)　/ 126
　　　7.2.1　輪胎動(dòng)力學(xué)模型　/ 126
　　　7.2.2　輪胎縱向力計(jì)算　/ 127
　　　7.2.3　車身側(cè)偏角觀測(cè)器設(shè)計(jì)　/ 128
　　　7.2.4　非線性系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)　/ 129
　　　7.2.5　一階斯梯林插值濾波器　/ 130
　　　7.2.6　仿真分析　/ 131
　7.3　本章小結(jié)　/ 134
　參考文獻(xiàn)　/ 135

第8 章　基于車輛邊緣轉(zhuǎn)向軌跡的側(cè)向安全距離模型　/ 137
　8.1　車輛邊緣轉(zhuǎn)向軌跡安全距離模型　/ 137
　　　8.1.1　車輛邊緣轉(zhuǎn)向軌跡安全距離模型　/ 137
　　　8.1.2　仿真分析　/ 139
　8.2　車輛換道安全距離模型　/ 140
　　　8.2.1　側(cè)向換道安全距離建?！? 140
　　　8.2.2　換道中安全性條件分析　/ 142
　　　8.2.3　側(cè)向換道控制策略研究　/ 144
　　　8.2.4　側(cè)向安全距離模型驗(yàn)證　/ 147
　8.3　本章小結(jié)　/ 150
　參考文獻(xiàn)　/ 150

第9 章　基于半不確定動(dòng)力學(xué)的直接橫擺力矩魯棒控制　/ 152
　9.1　橫擺角速率/車身側(cè)偏角計(jì)算器　/ 152
　9.2　直接橫擺力矩控制器設(shè)計(jì)　/ 152
　　　9.2.1　車輛側(cè)向半不確定動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)建模　/ 153
　　　9.2.2　H ∞ 混合靈敏度問(wèn)題　/ 156
　9.3　輪胎縱向力分配策略　/ 158
　9.4　仿真分析　/ 158
　9.5　車輛側(cè)向換道控制　/ 160
　　　9.5.1　側(cè)向車輛動(dòng)力學(xué)模型線性化　/ 160
　　　9.5.2　基于前饋補(bǔ)償?shù)腖QR 側(cè)向控制策略研究　/ 162
　　　9.5.3　仿真分析　/ 164
　9.6　電動(dòng)汽車側(cè)向主動(dòng)避撞系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)　/ 167
　9.7　本章小結(jié)　/ 173
　參考文獻(xiàn)　/ 173

第10 章　四驅(qū)電動(dòng)汽車穩(wěn)定性控制力矩分配算法研究　/ 175
　10.1　控制分配算法綜述　/ 175
　10.2　優(yōu)化目標(biāo)選擇　/ 177
　10.3　輪胎縱向力分配約束條件　/ 178
　10.4　優(yōu)化分配算法求解　/ 180
　10.5　軸載比例分配算法　/ 180
　10.6　側(cè)向穩(wěn)定性控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析　/ 181
　　　10.6.1　基于CarSim 和Simulink 聯(lián)合仿真實(shí)驗(yàn)程序　/ 181
　　　10.6.2　仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析　/ 182
　10.7　本章小結(jié)　/ 187
　參考文獻(xiàn)　/ 188

第11 章　四驅(qū)電動(dòng)汽車側(cè)向穩(wěn)定性研究　/ 189
　11.1　電動(dòng)汽車側(cè)向動(dòng)力學(xué)狀態(tài)估計(jì)　/ 189
　　　11.1.1　基于擴(kuò)展卡爾曼的車輛側(cè)偏角估計(jì)　/ 189
　　　11.1.2　基于遺忘因子遞推最小二乘法的輪胎側(cè)偏剛度估計(jì)　/ 191
　11.2　仿真分析　/ 192
　11.3　直接橫擺力矩側(cè)向穩(wěn)定性控制器設(shè)計(jì)　/ 196
　　　11.3.1　期望控制目標(biāo)　/ 196
　　　11.3.2　基于前饋和反饋的側(cè)向穩(wěn)定性控制器設(shè)計(jì)　/ 198
　　　11.3.3　四輪驅(qū)動(dòng)力分配策略　/ 199
　11.4　仿真分析　/ 201
　11.5　本章小結(jié)　/ 207
　參考文獻(xiàn)　/ 208

索引　/ 211