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智能網聯汽車電子控制系統:從電子電氣架構到控制系統的設計方法 版權信息
- ISBN：9787111736387
- 條形碼：9787111736387 ; 978-7-111-73638-7
- 裝幀：軟精裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
智能網聯汽車電子控制系統:從電子電氣架構到控制系統的設計方法 本書特色
1.《智能網聯汽車電子控制系統》對目前智能網聯汽車的發展進行深入、溯源式的對比和分析，使讀者能夠更好地認識當前智能網聯汽車的發展脈絡。
2.《智能網聯汽車電子控制系統》就汽車智能化、電氣架構設計等問題提出了系統性的解決方案，是具有革命性的方法創新和技術突破。
3.《智能網聯汽車電子控制系統》注重理論與實際的結合，列舉了許多貼近工程實際的方法和案例。
智能網聯汽車電子控制系統:從電子電氣架構到控制系統的設計方法 內容簡介
本書從汽車電氣架構開始敘述，由汽車電子電氣系統發展歷史演變規律得出智能網聯汽車電子控制系統的根本特征，涵蓋了當今世界汽車電子電氣系統的網絡化組織架構背景、電子電氣系統架構設計與控制器形態、控制器設計的仿真與數字模擬方法論、工具鏈、開發流程、評價方法及具體的控制器設計理論，并且以縱向動力學、橫向動力學和汽車動力鏈的控制為例進行了具體闡述。因此，對于剛進入汽車電子和智慧交通開發領域的人員，可以通過這些內容完善自己的知識體系。對于智能汽車、環境感知、駕駛決策及執行器設計的開發人員，也可以通過本書加深對于其他相關環節的了解，擴展知識面。 本書主要面向高校汽車學院、交通工程學院、車企以及科研機構中與汽車電子電氣系統研究開發相關的科學技術人員、開發人員、教師以及學生等。本書既可以作為汽車電子電氣架構、汽車電子控制系統與開發、智能網聯汽車、車路協同等領域的教材，也可作為智能網聯汽車開發的參考書。
智能網聯汽車電子控制系統:從電子電氣架構到控制系統的設計方法 目錄
序言
前言
第1章智能網聯汽車的電子電氣架構1
1.1電子電氣架構概述1
1.1.1什么是電子電氣架構？1
1.1.2汽車電子電氣架構的特點2
1.1.3為什么是電子電氣架構？3
1.2現代汽車電子電氣系統的技術基礎4
1.2.1半導體與集成電路技術4
1.2.2車載通信與總線技術10
1.2.3傳感器技術16
1.2.4軟件工程技術17
1.3汽車電子電氣架構的演變21
1.3.1集中式控制架構22
1.3.2分布式控制架構23
1.3.3域集中式架構24
1.3.4中央集中式控制架構26
1.3.5汽車電子電氣架構趨勢27
1.4智能網聯汽車28
1.4.1智能網聯汽車發展歷程28
1.4.2中國技術路線圖30
1.4.3智能網聯的信息物理架構33
1.4.4智能網聯汽車產業形態33
1.5本章小結37
參考文獻37
第2章電子電氣架構的電源網絡設計40
2.1汽車電源電壓等級變遷40
2.2點對點連接系統的低壓電源分配41
2.3智能網聯汽車低壓電源42
2.3.1控制器的電源分配42
2.3.2位置化通道化的電源分配44
2.4高壓動力電源分配45
2.5本章小結46
參考文獻46
第3章電子電氣架構中的控制器組網設計48
3.1功能化組網方法48
3.1.1動力網絡48
3.1.2底盤網絡49
3.1.3車身網絡49
3.1.4診斷網絡49
3.2基于位置的組網優化方法49
3.2.1整車骨干網50
3.2.2組網優化模型50
3.2.3網絡通信的可調度約束條件51
3.2.4有序樣品的有限容量聚類52
3.2.5*優分組求解52
3.3區域集中化過程中的控制器形態53
3.3.1機械結構集成53
3.3.2域控制硬件集成55
3.4什么是域控制56
3.4.1常見模塊分類及特性56
3.4.2動力域：多合一電驅動總成57
3.4.3動力域：網聯化動力電池管理系統58
3.4.4自動駕駛域：自動駕駛智能計算平臺61
3.5商業化應用的域架構方案62
3.5.1特斯拉電動汽車域架構63
3.5.2豐田汽車的域架構64
3.5.3沃爾沃汽車的域架構65
3.5.4安波福的解決方案65
3.5.5偉世通的解決方案66
3.6本章小結67
參考文獻68
第4章汽車電子控制系統的數學建模70
4.1控制系統數學模型分類70
4.1.1按時基分類70
4.1.2按變量的范圍集分類70
4.1.3按是否存在隨機變量分類71
4.1.4按模型的結構的時變特性分類71
4.1.5按空間幾何分布有關分類71
4.2控制系統數學建模方法71
4.2.1機理建模法71
4.2.2實驗建模法75
4.2.3綜合建模77
4.3模型的驗證與評估79
4.3.1數學模型的有效性80
4.3.2模型驗證的內容80
4.3.3模型驗證的基本方法81
4.3.4動態模型驗證的判斷標準81
4.4控制系統的數學模型表示82
4.4.1數學模型的表示形式82
4.4.2不同數學形式的轉換85
4.5汽車機電系統典型器件的數學模型86
4.5.1常見機械環節的數學模型86
4.5.2常見電子電氣環節數學模型87
4.6汽車復合功率分流混動系統建模應用案例90
4.6.1功率分流混合動力系統結構90
4.6.2動力系統關鍵部件建模90
4.6.3發動機模型92
4.6.4電機模型94
4.6.5動力電池模型97
4.6.6液壓系統模型98
4.7本章小結100
參考文獻100
第5章汽車控制系統的經典分析方法102
5.1控制系統的數字仿真分析方法102
5.1.1靜態性能分析102
5.1.2動態性能分析103
5.1.3頻域分析方法106
5.1.4根軌跡分析法110
5.1.5圖形化系統分析工具115
5.2控制系統穩定性分析與判定116
5.2.1李雅普諾夫穩定性判定方法116
5.2.2奈奎斯特穩定性判定方法117
5.2.3利用伯德圖進行奈奎斯特判定118
5.2.4利用尼科爾斯圖進行判定118
5.2.5穩定裕量分析119
5.3復雜控制問題的仿真分析方法123
5.3.1理想高階系統的響應與近似123
5.3.2開環小參數對閉環的影響126
5.4氫能汽車動力系統零下過程的仿真實例127
5.4.1電電混合動力系統結構127
5.4.2冷起動過程數學模型128
5.4.3系統仿真與分析過程133
5.5本章小結137
參考文獻137
第6章汽車控制器的經典設計方法139
6.1控制器性能評價139
6.1.1控制系統的性能設計指標140
6.1.2控制器硬件性能評價142
6.1.3控制器軟件算法性能評價143
6.2經典控制器設計一：基于頻率特性的設計方法144
6.2.1開環頻率特性的分段設計145
6.2.2串聯校正151
6.2.3反饋校正160
6.3經典控制器設計二：基于根軌跡的設計方法165
6.3.1串聯超前校正166
6.3.2串聯滯后校正174
6.4經典控制器設計三：PID控制器設計方法176
6.4.1PID控制器結構及原理176
6.4.2PID控制器設計方法180
6.5經典控制器設計四：二自由度控制器設計方法182
6.5.1二自由度控制原理182
6.5.2二自由度控制器設計184
6.6控制系統設計理論的發展簡介188
6.6.1狀態空間方法與現代控制理論188
6.6.2大系統與智能控制方法192
6.6.3超現代控制理論簡介194
6.7本章小結196
參考文獻197
第7章智能網聯汽車電子控制系統設計應用198
7.1智能網聯汽車中的幾類控制問題198
7.1.1自動駕駛汽車的路徑跟蹤199
7.1.2新能源汽車混合動力總成的構型與配置201
7.1.3新能源汽車混合動力總成的優化與控制204
7.1.4驅動電機的控制問題205
7.2高級駕駛輔助系統控制器設計應用案例207
7.2.1定速巡航控制系統207
7.2.2自適應巡航控制系統211
7.2.3電驅動汽車的自適應巡航控制216
7.3轉向系統控制器設計218
7.3.1轉向系統模型219
前言
第1章智能網聯汽車的電子電氣架構1
1.1電子電氣架構概述1
1.1.1什么是電子電氣架構？1
1.1.2汽車電子電氣架構的特點2
1.1.3為什么是電子電氣架構？3
1.2現代汽車電子電氣系統的技術基礎4
1.2.1半導體與集成電路技術4
1.2.2車載通信與總線技術10
1.2.3傳感器技術16
1.2.4軟件工程技術17
1.3汽車電子電氣架構的演變21
1.3.1集中式控制架構22
1.3.2分布式控制架構23
1.3.3域集中式架構24
1.3.4中央集中式控制架構26
1.3.5汽車電子電氣架構趨勢27
1.4智能網聯汽車28
1.4.1智能網聯汽車發展歷程28
1.4.2中國技術路線圖30
1.4.3智能網聯的信息物理架構33
1.4.4智能網聯汽車產業形態33
1.5本章小結37
參考文獻37
第2章電子電氣架構的電源網絡設計40
2.1汽車電源電壓等級變遷40
2.2點對點連接系統的低壓電源分配41
2.3智能網聯汽車低壓電源42
2.3.1控制器的電源分配42
2.3.2位置化通道化的電源分配44
2.4高壓動力電源分配45
2.5本章小結46
參考文獻46
第3章電子電氣架構中的控制器組網設計48
3.1功能化組網方法48
3.1.1動力網絡48
3.1.2底盤網絡49
3.1.3車身網絡49
3.1.4診斷網絡49
3.2基于位置的組網優化方法49
3.2.1整車骨干網50
3.2.2組網優化模型50
3.2.3網絡通信的可調度約束條件51
3.2.4有序樣品的有限容量聚類52
3.2.5*優分組求解52
3.3區域集中化過程中的控制器形態53
3.3.1機械結構集成53
3.3.2域控制硬件集成55
3.4什么是域控制56
3.4.1常見模塊分類及特性56
3.4.2動力域：多合一電驅動總成57
3.4.3動力域：網聯化動力電池管理系統58
3.4.4自動駕駛域：自動駕駛智能計算平臺61
3.5商業化應用的域架構方案62
3.5.1特斯拉電動汽車域架構63
3.5.2豐田汽車的域架構64
3.5.3沃爾沃汽車的域架構65
3.5.4安波福的解決方案65
3.5.5偉世通的解決方案66
3.6本章小結67
參考文獻68
第4章汽車電子控制系統的數學建模70
4.1控制系統數學模型分類70
4.1.1按時基分類70
4.1.2按變量的范圍集分類70
4.1.3按是否存在隨機變量分類71
4.1.4按模型的結構的時變特性分類71
4.1.5按空間幾何分布有關分類71
4.2控制系統數學建模方法71
4.2.1機理建模法71
4.2.2實驗建模法75
4.2.3綜合建模77
4.3模型的驗證與評估79
4.3.1數學模型的有效性80
4.3.2模型驗證的內容80
4.3.3模型驗證的基本方法81
4.3.4動態模型驗證的判斷標準81
4.4控制系統的數學模型表示82
4.4.1數學模型的表示形式82
4.4.2不同數學形式的轉換85
4.5汽車機電系統典型器件的數學模型86
4.5.1常見機械環節的數學模型86
4.5.2常見電子電氣環節數學模型87
4.6汽車復合功率分流混動系統建模應用案例90
4.6.1功率分流混合動力系統結構90
4.6.2動力系統關鍵部件建模90
4.6.3發動機模型92
4.6.4電機模型94
4.6.5動力電池模型97
4.6.6液壓系統模型98
4.7本章小結100
參考文獻100
第5章汽車控制系統的經典分析方法102
5.1控制系統的數字仿真分析方法102
5.1.1靜態性能分析102
5.1.2動態性能分析103
5.1.3頻域分析方法106
5.1.4根軌跡分析法110
5.1.5圖形化系統分析工具115
5.2控制系統穩定性分析與判定116
5.2.1李雅普諾夫穩定性判定方法116
5.2.2奈奎斯特穩定性判定方法117
5.2.3利用伯德圖進行奈奎斯特判定118
5.2.4利用尼科爾斯圖進行判定118
5.2.5穩定裕量分析119
5.3復雜控制問題的仿真分析方法123
5.3.1理想高階系統的響應與近似123
5.3.2開環小參數對閉環的影響126
5.4氫能汽車動力系統零下過程的仿真實例127
5.4.1電電混合動力系統結構127
5.4.2冷起動過程數學模型128
5.4.3系統仿真與分析過程133
5.5本章小結137
參考文獻137
第6章汽車控制器的經典設計方法139
6.1控制器性能評價139
6.1.1控制系統的性能設計指標140
6.1.2控制器硬件性能評價142
6.1.3控制器軟件算法性能評價143
6.2經典控制器設計一：基于頻率特性的設計方法144
6.2.1開環頻率特性的分段設計145
6.2.2串聯校正151
6.2.3反饋校正160
6.3經典控制器設計二：基于根軌跡的設計方法165
6.3.1串聯超前校正166
6.3.2串聯滯后校正174
6.4經典控制器設計三：PID控制器設計方法176
6.4.1PID控制器結構及原理176
6.4.2PID控制器設計方法180
6.5經典控制器設計四：二自由度控制器設計方法182
6.5.1二自由度控制原理182
6.5.2二自由度控制器設計184
6.6控制系統設計理論的發展簡介188
6.6.1狀態空間方法與現代控制理論188
6.6.2大系統與智能控制方法192
6.6.3超現代控制理論簡介194
6.7本章小結196
參考文獻197
第7章智能網聯汽車電子控制系統設計應用198
7.1智能網聯汽車中的幾類控制問題198
7.1.1自動駕駛汽車的路徑跟蹤199
7.1.2新能源汽車混合動力總成的構型與配置201
7.1.3新能源汽車混合動力總成的優化與控制204
7.1.4驅動電機的控制問題205
7.2高級駕駛輔助系統控制器設計應用案例207
7.2.1定速巡航控制系統207
7.2.2自適應巡航控制系統211
7.2.3電驅動汽車的自適應巡航控制216
7.3轉向系統控制器設計218
7.3.1轉向系統模型219
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智能網聯汽車電子控制系統:從電子電氣架構到控制系統的設計方法 作者簡介
張新豐， 畢業于清華大學本/碩/博科畢業、獲得優秀博士論文，優秀博士畢業生；曾擔任濟大學新能源汽車工程中心 燃料電池系統部部長、系統集成驗證與性能測試實驗室主任，汽車學院院長助理、東風汽車集團有限公司 前瞻技術研究院 副總工程師/總監及三一集團 總裁助理兼電動化研究院副院長等職，曾獲得湖北武漢“黃鶴英才領軍人物”專家，目前是浙大城市學院“錢塘學者”人才計劃高層次引進人才。主持科技部燃料電池測試重大儀器專項1項，參與電動汽車重大專項4項，主持青年教師基金1項，汽車安全與國家重點實驗室開放基金1項，企業產業化研發項目經費3000萬元，累計產值近億元；以第一作者發表期刊論文40余篇。
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