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內容簡介

　　智能汽車是一個集中運用xianjin傳感手段（激光雷達、相機、毫米波雷達等）、xianjin控制算法、高算力芯片、高效執(zhí)行器等技術的高新技術綜合體。智能汽車控制從本質上講是一個多輸入、多輸出、輸入輸出關系復雜多變、不確定多干擾源的復雜非線性系統(tǒng)的控制過程。通過對智能汽車控制技術的研究和開發(fā)，可以延伸擴展駕駛員的控制、視覺和感官功能，提高車輛的控制與駕駛水平，能極大地促進道路交通安全、暢通和高效。本書針對智能汽車控制中的主要問題進行系統(tǒng)介紹，主要內容包括智能車輛決策方法、智能車輛避障路徑規(guī)劃、智能車輛路徑跟蹤控制、車輛側向穩(wěn)定性控制、車輛行駛狀態(tài)估計、智能車輛多車協(xié)同編隊控制等。本書可以作為高等院校車輛工程專業(yè)或其他相關專業(yè)本科生及研究生課程的專業(yè)教材，也可供從事智能汽車相關研究的工程技術人員使用和參考。

作者簡介

　　郭洪艷教授，博士生導師，吉林大學汽車仿真與控制國重實驗室副主任

圖書目錄

前言
第1 章
緒論
1.1　智能車輛決策方法/ 001
1.2　智能車輛規(guī)劃方法/ 003
1.3　智能車輛路徑跟蹤控制/ 004
1.4　智能車輛側向穩(wěn)定性控制/ 006
1.5　車輛行駛狀態(tài)估計/ 008
1.6　智能車輛多車協(xié)同編隊控制/ 010
參考文獻/ 012
第2 章
智能車輛決策方法
2.1　概述/ 019
2.2　智能車輛類人輔助駕駛決策/ 020
2.2.1　駕駛模擬實驗/ 021
2.2.2　駕駛員特性辨識/ 023
2.2.3　高速公路變道類人決策/ 025
2.2.4　仿真實例/ 028
2.3　智能車輛自主行為決策/ 032
2.3.1　換道決策模型/ 033
2.3.2　決策強化學習獎勵函數設計/ 038
2.3.3　基于DDPG 的橫縱向換道決策/ 046
2.3.4　仿真實例/ 050
本章小結/ 054
參考文獻/ 055
第3 章
智能車輛避障路徑規(guī)劃
3.1　概述/ 057
3.2　智能車輛系統(tǒng)建模/ 058
3.2.1　車輛運動學模型/ 058
3.2.2　車輛動力學模型/ 059
3.2.3　車道線模型與障礙車運動學模型/ 061
3.3　基于模型預測的避障路徑規(guī)劃算法實例/ 063
3.3.1　考慮駕駛風格的避障路徑規(guī)劃問題描述/ 063
3.3.2　基于模糊規(guī)則的駕駛員駕駛風格辨識/ 064
3.3.3　基于人工勢場的車路模型構建/ 071
3.3.4　模型預測路徑規(guī)劃算法設計/ 075
3.3.5　仿真實例/ 079
3.4　基于強化學習的避障路徑規(guī)劃算法實例/ 081
3.4.1　基于強化學習的避障路徑規(guī)劃問題描述/ 081
3.4.2　強化Q 學習原理簡介/ 081
3.4.3　強化Q 學習避障路徑規(guī)劃算法設計/ 083
3.4.4　仿真實例/ 085
本章小結/ 087
參考文獻/ 087
第4 章
智能車輛路徑跟蹤控制
4.1　概述/ 091
4.2　智能車輛建模/ 092
4.2.1　車輛位置描述/ 092
4.2.2　車輛系統(tǒng)建模/ 093
4.3　智能車輛路徑跟蹤控制系統(tǒng)設計/ 097
4.3.1　問題描述/ 097
4.3.2　路徑跟蹤滾動優(yōu)化控制器設計/ 098
4.3.3　路徑跟蹤控制實車實現/ 103
4.3.4　實車實驗/ 110
4.4　智能車輛避障路徑規(guī)劃- 跟蹤控制一體化設計/ 114
4.4.1　避障控制問題描述/ 114
4.4.2　路徑規(guī)劃- 跟蹤控制一體化設計/ 119
4.4.3　仿真實例/ 128
本章小結/ 139
參考文獻/ 140
第5 章
車輛側向穩(wěn)定性控制
5.1　概述/ 143
5.2　車輛動力學建模/ 143
5.2.1　考慮側向及橫擺運動的二自由度車輛模型/ 144
5.2.2　考慮側向側傾及橫擺運動的三自由度車輛
模型/ 146
5.3　智能車輛主動前輪轉向與橫擺力矩集成
穩(wěn)定性控制/ 148
5.3.1　問題描述/ 148
5.3.2　前輪轉向與橫擺穩(wěn)定集成非線性滾動優(yōu)化
控制器設計/ 150
5.3.3　前輪轉向與橫擺穩(wěn)定集成控制器的FPGA
實現/ 155
5.3.4　仿真與試驗結果分析實例/ 159
5.4　智能車輛橫擺與側傾集成穩(wěn)定性控制/ 168
5.4.1　問題描述/ 168
5.4.2　車輛穩(wěn)定邊界/ 175
5.4.3　車輛橫擺穩(wěn)定與防側翻集成滾動優(yōu)化
控制器設計/ 181
5.4.4　仿真實例/ 185
本章小結/ 190
參考文獻/ 191
第6 章
車輛行駛狀態(tài)估計
6.1　概述/ 195
6.2　車輛行駛狀態(tài)系統(tǒng)建模/ 196
6.2.1　車輛動力學模型/ 196
6.2.2　輪胎模型/ 198
6.3　車輛行駛速度估計/ 203
6.3.1　問題描述/ 203
6.3.2　非線性全維觀測器設計/ 204
6.3.3　觀測器穩(wěn)定性分析/ 206
6.3.4　仿真實例/ 210
6.4　輪胎- 路面附著系數估計/ 215
6.4.1　基于動力學的估計器設計/ 215
6.4.2　基于視覺圖像的估計器設計/ 219
6.4.3　動力學信息與視覺圖像融合估計/ 223
6.4.4　仿真實例/ 226
本章小結/ 229
參考文獻/ 230
第7 章
智能車輛多車協(xié)同編隊控制
7.1　概述/ 233
7.2　車輛編隊系統(tǒng)建模/ 235
7.2.1　車輛動力學模型/ 235
7.2.2　發(fā)動機燃油消耗模型/ 237
7.2.3　隊列行駛車輛空氣動力學建模/ 241
7.3　基于非線性模型預測控制的編隊控制器設計/ 243
7.3.1　考慮高速公路燃油經濟性的最優(yōu)速度規(guī)劃/ 243
7.3.2　貨車編隊行駛控制系統(tǒng)設計/ 244
7.3.3　仿真實例/ 248
7.4　基于自適應三步法的分布式貨車編隊控制器設計/ 253
7.4.1　編隊控制需求分析/ 253
7.4.2　分布式貨車編隊控制器設計及穩(wěn)定性分析/ 253
7.4.3　仿真實例/ 260
本章小結/ 263
參考文獻/ 263