前言
**章概述1
**節智能車輛2
一、智能車輛概述2
二、智能汽車研究與發展的問題4
第二節電驅動技術6
一、電驅動系統的構成6
二、電驅動系統的作用6
三、電驅動技術的發展現狀7
四、電驅動技術的發展趨勢8
第三節智能車輛運動控制技術12
一、運動控制技術的研究現狀13
二、運動控制技術的發展趨勢17
思考題18
第二章智能車輛體系結構19
**節常規體系結構20
一、分層遞階式體系結構20
二、反應式體系結構21
第二節智能車輛體系結構實例21
一、卡耐基梅隆大學“BOSS”智能車輛體系結構21
二、斯坦福大學智能車輛體系結構22
三、清華大學智能車輛體系結構25
四、陸軍軍事交通學院智能車輛體系結構25
第三節主要廠商智能車輛系統27
一、谷歌智能車輛系統27
二、奔馳智能車輛系統27
三、通用智能車輛系統28
四、博世智能車輛系統29
五、日產智能車輛系統30
第四節電動智能車平臺31
一、傳統控制架構31
二、域控制架構44
思考題51
第三章智能車輛線控底盤技術52
**節線控底盤技術發展現狀53
第二節線控制動技術54
一、制動技術概述54
二、線控制動技術基本原理56
第三節線控轉向技術59
一、線控轉向技術概述59
二、線控轉向技術基本原理61
第四節線控驅動技術69
第五節全矢量控制線控底盤技術70
思考題72
第四章智能車輛電驅動系統73
**節智能車輛電驅動系統動力需求特性理論74
一、驅動電機的特性74
二、傳動裝置的特性75
三、電動汽車動力性能分析77
第二節智能車輛電驅動系統參數匹配準則78
一、電驅動系統的特性要求78
二、電機參數匹配78
三、傳動裝置參數匹配79
第三節單電機驅動系統80
一、單電機驅動系統81
二、單電機驅動手動機械式變速器81
三、單電機驅動電控機械式變速器82
四、單電機驅動液力機械式自動變速器86
五、單電機驅動無級式自動變速器88
第四節多電機獨立驅動90
一、電機與減速器組合式驅動系統91
二、輪邊電機驅動系統91
三、輪轂電機驅動系統93
四、雙軸獨立驅動95
第五節電機耦合驅動96
一、多動力耦合系統97
二、雙電機耦合驅動99
三、雙機械端口電機104
第六節全向系統結構107
一、結構107
二、系統設計110
思考題113
第五章永磁電機結構及原理114
**節永磁同步電機115
一、永磁同步電機結構115
二、軸向磁通永磁同步電機120
三、永磁同步電機基本工作原理122
四、永磁同步電機的特點124
第二節開關磁阻電機125
一、開關磁阻電機的結構125
二、開關磁阻電機的原理126
三、開關磁阻電機與永磁體結合126
四、開關磁阻電機的特點127
思考題128
第六章電驅動控制電路129
**節車用電力電子器件130
一、二極管132
二、母線支撐電容器137
三、MOSFET：低壓負載驅動145
四、高壓功率開關157
五、功率集成電路和智能功率器件164
六、新型器件技術：超結和碳化硅器件166
七、功率損耗及熱管理169
第二節整流電路171
一、單相半波可控整流電路171
二、三相半波可控整流電路180
三、三相橋式全控整流電路184
第三節逆變電路188
一、逆變器類型188
二、電壓源逆變器189
三、電流源逆變器197
第四節DC/DC功率變換器198
一、降壓功率變換器199
二、升壓功率變換器201
三、雙向功率變換器203
思考題205
第七章電機控制206
**節無刷直流電機控制207
一、無刷直流電機的數學模型207
二、六步換相控制208
第二節永磁同步電機控制215
一、永磁同步電機數學模型215
二、永磁同步電機的磁場定向控制218
三、*大轉矩電流比和弱磁控制222
四、無位置傳感器控制228
第三節開關磁阻電機控制235
一、開關磁阻電機控制原理235
二、兩相SRM的數字控制239
思考題244
第八章智能車輛運動學與動力學建模245
**節概述246
第二節常用坐標系246
一、全球地理位置坐標系246
二、車輛坐標系247
三、Frenét坐標系248
四、環境感知坐標系251
第三節車輛運動學模型256
第四節車輛動力學模型258
第五節輪胎模型260
一、低滑移率縱向力模型261
二、小側偏角側向力模型262
三、聯合輪胎力模型263
四、魔術公式輪胎模型263
第六節輪胎側偏剛度估計264
一、橫擺角速度法265
二、側向-橫擺綜合法266
思考題267
第九章現代控制理論基礎268
**節概述269
第二節狀態空間模型269
一、狀態空間描述方法270
二、系統穩定性274
三、系統可控性278
四、系統可觀性279
第三節系統辨識281
一、系統辨識簡介282
二、*小二乘法283
第四節卡爾曼濾波算法289
一、狀態估計問題描述289
二、卡爾曼濾波291
三、擴展卡爾曼濾波298
四、無跡卡爾曼濾波300
第五節控制系統設計與分析基礎302
一、極點配置法302
二、隆伯格觀測器303
三、輸出跟蹤控制器305
四、輸出反饋控制器309
第六節滑膜控制基礎313
一、滑膜的定義313
二、滑膜控制的定義314
三、滑模觀測器314
四、滑膜控制器316
五、高階滑膜控制317
六、二階滑膜控制318
第七節H∞控制基礎320
一、理論基礎321
二、H∞觀測器322
三、H∞控制器323
第八節*優控制基礎325
一、*優控制問題描述326
二、線性二次型*優控制328
三、變分法與黎卡提方程330
四、LQR控制系統的穩定性336
五、QR矩陣選擇337
六、黎卡提方程求解338
第九節模型預測控制基礎340
一、模型預測控制簡介341
二、模型預測342
三、滾動優化與反饋校正344
第十節非線性控制器設計345
一、線性化345
二、反饋線性化347
三、分段線性化360
思考題361
第十章智能車幾種常見運動控制技術362
**節路徑跟蹤控制363
一、任務需求363
二、運動學方法363
三、動力學方法370
四、系統仿真375
第二節自適應巡航控制383
一、任務需求383
二、分層控制策略384
三、控制器設計389
四、系統仿真396
第三節車道保持控制403
一、任務需求403
二、二自由度動力學模型404
三、控制器設計406
四、系統仿真417
思考題427
第十一章四輪獨立控制技術428
**節四輪獨立轉向控制429
一、動力學建模429
二、轉向接口擴展431
三、力的反饋控制434
四、轉向控制器436
第二節四輪獨立驅動控制438
一、驅動力分配438
二、直接橫擺力矩447
思考題456
第十二章多車協調運動控制技術457
**節車間通信技術458
第二節車隊控制460
第三節換道和并道控制463
一、車輛換道控制463
二、車輛并道控制471
第四節交叉口協同駕駛473
一、交叉口無協同駕駛473
二、交叉口有協同駕駛476
思考題485
參考文獻486