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智能車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與仿真

包郵 智能車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與仿真

作者:劉叢志
出版社:清華大學(xué)出版社出版時(shí)間:2022-11-01
開(kāi)本: 其他 頁(yè)數(shù): 314
中 圖 價(jià):¥55.0(8.5折) 定價(jià)  ¥65.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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智能車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與仿真 版權(quán)信息

智能車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與仿真 本書(shū)特色

本書(shū)在梳理智能車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與仿真相關(guān)知識(shí)體系的基礎(chǔ)上,緊密結(jié)合智能駕駛車(chē)輛技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),聯(lián)系科研實(shí)際和行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,利用大量的仿真實(shí)例對(duì)智能駕駛車(chē)輛動(dòng)力學(xué)建模與仿真所涉及的基本理論及關(guān)鍵技術(shù)做出全面論述。 本書(shū)介紹了智能車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與仿真,案例豐富,實(shí)用性強(qiáng)本書(shū)介紹了智能車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與仿真,案例豐富,實(shí)用性強(qiáng)

智能車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與仿真 內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書(shū)是介紹智能車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與仿真的教材,主要內(nèi)容包括:智能駕駛車(chē)輛仿真技術(shù)概述,常用數(shù)值算法,MATLAB/Simulink機(jī)電系統(tǒng)建模與仿真,MATLAB自動(dòng)駕駛場(chǎng)景構(gòu)建,MATLAB自動(dòng)駕駛系統(tǒng)仿真,控制系統(tǒng)自動(dòng)代碼生成與半實(shí)物仿真;另外,本書(shū)提供十個(gè)具體案例。本書(shū)的基礎(chǔ)理論與方法,見(jiàn)作者另外一本教材《智能車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與控制》。本書(shū)可供汽車(chē)行業(yè)和大專(zhuān)院校里從事控制系統(tǒng)研究的工程師和專(zhuān)家們參考,也可用作汽車(chē)專(zhuān)業(yè)研究生的教材。

智能車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與仿真 目錄

第1篇基 礎(chǔ) 理 論


第1章智能駕駛車(chē)輛仿真技術(shù)概述


1.1概述


1.2仿真平臺(tái)構(gòu)成


1.2.1傳感器建模


1.2.2車(chē)輛動(dòng)力學(xué)建模


1.2.3交通場(chǎng)景建模


1.3仿真平臺(tái)行業(yè)現(xiàn)狀


1.3.1MATLAB/Simulink


1.3.2PreScan


1.3.3CarSim/TruckSim/CarMaker


1.3.4PanoSim


1.3.5Apollo


1.3.6Autoware


1.4本章小結(jié)


思考題


第2章機(jī)電系統(tǒng)建模與仿真基礎(chǔ)


2.1概述


2.2插值問(wèn)題


2.2.1拉格朗日插值


2.2.2牛頓插值


2.2.3三次樣條插值


2.2.4埃爾米特插值


2.2.5一維插值


2.3擬合問(wèn)題


2.3.1線(xiàn)性擬合


2.3.2多項(xiàng)式擬合


2.3.3曲線(xiàn)擬合工具箱


2.3.4系統(tǒng)辨識(shí)工具箱


2.4方程組求解


2.5微分方程組求解


2.6復(fù)雜系統(tǒng)建模方法


2.6.1動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模基礎(chǔ)


2.6.2狀態(tài)空間建模


2.6.3S函數(shù)建模


2.6.4Stateflow建模


2.6.5Simscape建模


2.7非線(xiàn)性模型的線(xiàn)性化


2.8混合系統(tǒng)建模基礎(chǔ)


2.9本章小結(jié)


思考題



第3章車(chē)輛動(dòng)力學(xué)與控制理論基礎(chǔ)


3.1概述


3.2車(chē)輛系統(tǒng)模型


3.2.1運(yùn)動(dòng)學(xué)模型


3.2.2動(dòng)力學(xué)模型


3.2.3輪胎模型


3.2.4輪胎側(cè)偏剛度估計(jì)


3.3常用濾波器及其應(yīng)用


3.3.1低通濾波器


3.3.2卡爾曼濾波器


3.4二次規(guī)劃及其應(yīng)用


3.4.1路面附著系數(shù)估計(jì)


3.4.2車(chē)輛行駛曲率估計(jì)


3.4.3車(chē)輛速度規(guī)劃


3.5PID控制


3.5.1模擬PID控制


3.5.2數(shù)字PID控制


3.6線(xiàn)性二次型狀態(tài)調(diào)節(jié)器


3.7模型預(yù)測(cè)控制


3.8本章小結(jié)


思考題


第4章MATLAB自動(dòng)駕駛系統(tǒng)仿真


4.1概述


4.2ADT主要模塊簡(jiǎn)介


4.2.1駕駛場(chǎng)景模塊


4.2.2傳感器模塊


4.2.3多目標(biāo)跟蹤模塊


4.2.4軌跡平滑模塊


4.2.53D仿真模塊


4.2.6車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模塊


4.2.7車(chē)輛控制模塊


4.2.8自動(dòng)駕駛模塊


4.3自動(dòng)駕駛場(chǎng)景搭建


4.3.1采用腳本構(gòu)建場(chǎng)景


4.3.2采用APP構(gòu)建場(chǎng)景


4.3.3采用場(chǎng)景庫(kù)構(gòu)建場(chǎng)景


4.4自動(dòng)駕駛仿真實(shí)例


4.4.1視覺(jué)檢測(cè)


4.4.2毫米波雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)


4.4.3視覺(jué)與毫米波雷達(dá)融合檢測(cè)


4.4.4激光雷達(dá)檢測(cè)


4.4.5車(chē)輛自動(dòng)避障


4.5本章小結(jié)


思考題


第5章PreScan自動(dòng)駕駛系統(tǒng)仿真


5.1概述


5.2主要模塊簡(jiǎn)介


5.2.1駕駛場(chǎng)景模塊


5.2.2基礎(chǔ)設(shè)施模塊


5.2.3傳感器模塊


5.2.4車(chē)輛模塊


5.2.5軌跡設(shè)置模塊


5.2.6可視化模塊


5.2.7其他實(shí)用模塊


5.3自動(dòng)駕駛場(chǎng)景搭建


5.3.1采用GUI構(gòu)建場(chǎng)景


5.3.2采用場(chǎng)景庫(kù)構(gòu)建場(chǎng)景


5.4本章小結(jié)


思考題


第6章控制系統(tǒng)自動(dòng)代碼生成與半實(shí)物仿真


6.1概述


6.2自動(dòng)代碼生成簡(jiǎn)介


6.3基于dSPACE的快速原型開(kāi)發(fā)實(shí)例


6.3.1dSPACE平臺(tái)介紹


6.3.2環(huán)境搭建與自動(dòng)代碼生成


6.3.3ControlDesk虛擬儀器開(kāi)發(fā)


6.3.4控制器硬件在環(huán)仿真


6.4嵌入式開(kāi)發(fā)實(shí)例


6.4.1嵌入式硬件介紹


6.4.2環(huán)境搭建與自動(dòng)代碼生成


6.4.3FreeMaster虛擬儀器開(kāi)發(fā)


6.4.4控制器硬件在環(huán)仿真


6.4.5控制系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定


6.5本章小結(jié)


思考題


第2篇項(xiàng) 目 實(shí) 踐


項(xiàng)目1基于卡爾曼濾波的傳感器融合


P1.1任務(wù)需求


P1.2車(chē)輛縱向行駛狀態(tài)估計(jì)


P1.2.1車(chē)速與坡度估計(jì)


P1.2.2滑移率與道路附著估計(jì)


P1.3車(chē)輛橫向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)估計(jì)


P1.3.1橫向運(yùn)動(dòng)速度估計(jì)


P1.3.2行駛道路曲率估計(jì)


P1.4多目標(biāo)跟蹤


P1.4.1運(yùn)動(dòng)模型


P1.4.2數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)


P1.4.3傳感器融合


P1.4.4簡(jiǎn)單凸聯(lián)合


P1.5車(chē)道線(xiàn)融合檢測(cè)與跟蹤


思考題


項(xiàng)目2車(chē)輛運(yùn)動(dòng)學(xué)模型仿真


P2.1任務(wù)需求


P2.2運(yùn)動(dòng)學(xué)模型


P2.3橫縱向解耦控制


P2.3.1縱向控制器


P2.3.2橫向控制器


P2.4系統(tǒng)閉環(huán)仿真


思考題


項(xiàng)目3四輪轉(zhuǎn)向汽車(chē)操縱穩(wěn)定性


P3.1任務(wù)需求


P3.2四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)原理


P3.3動(dòng)力學(xué)建模與分析


P3.3.1二自由度模型


P3.3.2穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性


P3.3.3楔形移動(dòng)特性


P3.3.4前輪轉(zhuǎn)向和四輪轉(zhuǎn)向比較


P3.4PID控制器


P3.5隆伯格狀態(tài)觀(guān)測(cè)器


P3.6狀態(tài)反饋控制器


P3.7閉環(huán)系統(tǒng)仿真


思考題


項(xiàng)目4自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)


P4.1任務(wù)需求


P4.2分層控制策略


P4.2.1目標(biāo)篩選


P4.2.2安全跟車(chē)模型


P4.2.3跟車(chē)動(dòng)力學(xué)模型


P4.3控制器設(shè)計(jì)


P4.3.1LQR設(shè)計(jì)


P4.3.2MPC設(shè)計(jì)


P4.3.3速度控制


P4.3.4驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)切換控制


P4.4系統(tǒng)仿真


P4.4.1MATLAB ADT平臺(tái)仿真


P4.4.2PreScan平臺(tái)仿真


思考題


項(xiàng)目5自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)


P5.1任務(wù)需求


P5.2行車(chē)安全距離模型


P5.3碰撞時(shí)間計(jì)算


P5.4控制算法


P5.4.1控制系統(tǒng)需求


P5.4.2*危險(xiǎn)目標(biāo)選取


P5.4.3制動(dòng)控制策略


P5.5系統(tǒng)仿真


P5.5.1MATLAB ADT平臺(tái)仿真


P5.5.2PreScan平臺(tái)仿真


思考題



項(xiàng)目6車(chē)道保持輔助系統(tǒng)


P6.1任務(wù)需求


P6.2二自由度動(dòng)力學(xué)模型


P6.3控制器設(shè)計(jì)


P6.3.1自適應(yīng)預(yù)瞄


P6.3.2前饋控制


P6.3.3LQR設(shè)計(jì)


P6.3.4MPC設(shè)計(jì)


P6.3.5H∞控制器設(shè)計(jì)


P6.4系統(tǒng)仿真


P6.4.1MATLAB ADT平臺(tái)仿真


P6.4.2PreScan平臺(tái)仿真


思考題


項(xiàng)目7路徑跟蹤系統(tǒng)


P7.1任務(wù)需求


P7.2運(yùn)動(dòng)學(xué)方法


P7.2.1PID控制


P7.2.2Stanley控制


P7.2.3純跟蹤控制


P7.2.4Alice控制


P7.3動(dòng)力學(xué)方法


P7.3.1LQR控制


P7.3.2MPC控制


P7.4系統(tǒng)仿真


P7.4.1MATLAB ADT平臺(tái)仿真


P7.4.2PreScan平臺(tái)仿真


思考題


項(xiàng)目8主動(dòng)換道避障系統(tǒng)


P8.1任務(wù)需求


P8.2換道避障決策


P8.2.1換道時(shí)機(jī)決策


P8.2.2換道時(shí)間決策


P8.3換道路徑規(guī)劃


P8.3.1Frenét坐標(biāo)系


P8.3.2五次多項(xiàng)式路徑規(guī)劃


P8.4優(yōu)化目標(biāo)


P8.5約束條件


P8.6二次規(guī)劃


P8.7系統(tǒng)仿真


思考題


參考文獻(xiàn)



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智能車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與仿真 作者簡(jiǎn)介

劉叢志,燕山大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教師,清華大學(xué)車(chē)輛工程博士畢業(yè),共發(fā)表SCI/EI論文20余篇,其中第一作者/通訊作者SCI 8篇,一區(qū)SCI 7篇,SCI他引300余次,申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利10余項(xiàng);主持/參與國(guó)家及省部級(jí)科研項(xiàng)目14項(xiàng),完成企業(yè)橫向科研課題13項(xiàng)。

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