车辆防抱死制动控制理论与应用

第1章绪论

1.1防抱死制动系统的基本工作原理

1.2防抱死制动系统的发展历史

1.3防抱死制动系统的组成

1.4操纵稳定控制技术的发展方向

1.4.1四轮转向技术

1.4.2横摆力矩控制

1.4.3汽车ABS技术与操纵稳定性控制的结合

1.4.4电子制动系统的研制开发

第2章车辆动力学建模

2.1概述

2.2车辆系统模型

2.2.1一般车辆动力学模型

2.2.2四轮车辆模型

2.2.3双轮车辆模型

2.2.4单轮车辆模型

2.3车轮轮胎模型

2.3.1理论模型

2.3.2魔术公式

2.4制动系统模型

2.4.1气动系统

2.4.2制动执行机构动态建模

2.4.3液压制动系统的建模

2.4.4制动器建模

2.5驱动系统模型

2.5.1载重车驱动系统模型

2.5.2轿车驱动系统模型

第3章车辆防抱死控制基础

3.1防抱死控制基本理论分析

3.1.1车辆的制动过程描述

3.1.2车轮制动模型

3.2基本防抱死逻辑

3.2.1防抱死控制的基本控制策略

3.2.2防抱死控制特征值分析

3.3制动控制系统的控制方法

3.3.1概述

3.3.2控制系统的计算机辅助设计

3.3.3控制系统用单轮车辆模型

3.4PID控制方法

3.5最优控制方法

3.6滑模变结构控制方法

3.7模糊控制方法

3.7.1基于车轮滑移率的模糊控制系统

3.7.2基于车轮加、减速度的模糊控制系统

3.8不同控制方法的比较

3.8.1车辆动力学及制动系统建模简介

3.8.2控制系统设计

3.8.3计算结果及分析

第4章基于T-S模型汽车防抱死制动模糊控制系统

4.1概述

4.2防抱死制动系统模糊控制器设计

4.2.1防抱制动系统模糊控制器的结构设计

4.2.2防抱制动模糊控制器规则的确定

4.2.3输入变量的模糊化处理

4.2.4模糊推理及解模糊方法

4.3模糊控制器状态方程模型的建立

4.3.1模糊状态方程

4.3.2前、后轮模型参数的确定

4.4模糊控制系统的PDC设计

4.5基于LMl的防抱制动控制稳定性分析与设计

4.6防抱制动模糊控制器仿真

4.6.1利用模糊推理系统工具箱设计模糊控制器

4.6.2采用Simutink模块构建控制系统框图

4.6.3仿真结果与分析

第5章双车轮制动安全控制试验台设计

5.1制动安全控制试验台的分类

5.2防抱死制动试验台的设计方案

5.3试验台的主要功能

5.4试验台总体结构方案设计

5.4.1轮胎侧向力、转速检测结构的设计

5.4.2轮胎负荷及纵向制动力检测结构的设计

5.4.3试验台控制系统的设计

5.4.4信号采集与传输

5.4.5软件系统

第6章先进的控制系统设计与试验

6.1模糊与PID复合控制器

6.1.1PID控制器

6.1.2模糊控制器

6.1.3模糊推理

6.1.4模糊判决

6.2鲁棒控制方法

6.2.1鲁棒控制原理

6.2.2ABS鲁棒控制器的设计

6.2.3计算及分析

6.3鲁棒自适应控制理论

6.3.1参数不确定性及自适应功能

6.3.2自适应控制器

6.4鲁棒自适应控制系统

6.4.1电动车制动动力学模型

6.4.2自适应鲁棒控制器

6.5电动车ABS试验结果分析

第7章电动车转向制动控制仿真研究

7.1电动车整体控制系统方案

7.2电动车非线性动力学模型建立

7.2.1电动车整车动力学模型

7.2.2轮胎与整车运动关系的分析

7.2.3轮胎纵滑率、侧滑率的相关计算

7.2.4转向系统的力学特性

7.3交流异步电动机数学模型的建立

7.3.1交流异步电动机在两相(M-T)旋转坐标系上的数学模型

7.3.2交流异步电动机矢量控制的基本方程

7.3.3电动机模型与车辆运动模型的协同

7.4神经网络与。PID复合控制器设计

7.4.1小脑模型连接控制网络

7.4.2CMAC神经控制的结构方案

7.4.3CMAC+PID复合控制算法

7.4.4学习规则的选择

7.4.5车辆控制系统总体框图

7.4.6权值表的优化

7.5系统Matlab仿真分析

7.5.1双质汽车模型仿真的建立

7.5.2交流异步电动机矢量控制仿真模型的建立

7.5.3整个仿真系统的结构

7.5.4系统的Simulink仿真结果

第8章ABS及试验技术

8.1典型ABS简介

8.1.1典型液压制动ABS

8.1.2典型气制动ABS

8.2ABS的基本布置形式

8.3ABS的道路试验方法

8.4ABS制动道路试验的测试方法与数据处理

8.4.1ABS制动道路试验的测试

8.4.2数据的采集

8.4.3数据处理系统

8.5ABS试验结果的分析

参考文献

　　随着汽车动力性能的不断提高，客观上对汽车制动的安全性能也提出了越来越高的要求，而汽车防抱死制动控制理论与应用是目前国内外车辆自动控制技术研究的核心热点，它对推进车辆控制技术向前发展有着巨大的意义。本书共分8章，系统而全面阐述了ABS的理论、工作原理、发展现状及车辆动力学建模，以及车辆制动控制的各种理论。　　本书系统而全面地阐述了ABS的工作原理、发展现状及车辆动力学建模，以及车辆防抱死制动的各种控制理论。同时，对基于T-S模型的汽车防抱死制动模糊控制系统设计、双车轮制动安全控制实验台设计与试验、汽车防抱死制动模糊PID控制系统设计和鲁棒自适应控制系统设计、汽车转弯制动防抱死控制仿真进行了深入地研究。本书的这部分内容是作者及其团队多年来的最新研究成果，具有较为完整的理论体系和实验成果。　　本书不仅理论方法先进，同时工程实用性强，适合于车辆工程、汽车设计、机械控制等专业的科研、设计人员以及工程技术人员参考阅读，并可作为高等院校相关专业的师生、硕士研究生的学习参考书和教学用书。【作者简介】　　李果，男，1963年出生，1994年国防科技大学自动控制理论与应用专业博士毕业。1996年北京理工大学车辆控制博士后出站。主要研究领域：车辆和机器人控制与规划，智能控制，工业过程控制与鲁棒自适应控制等。1996年-1999年涨京中国航天员科研训练中心副研究员，参加921载人航天工程项目离心机控制系统研制。2000年10月人才引进到北京科技大学信息工程学院任副教授。获得国家专利两项。已出版专著两部．发表论文四十多篇。