本书介绍提高智能汽车坡道、弯道行驶性能的方法。书中从汽车纵向动力学建模、汽车侧向动力学建模、汽车瞬态燃油消耗模型研究、汽车坡道换挡策略研究、汽车坡道行驶的燃油经济性研究、汽车弯道行驶的安全性研究、汽车弯道行驶的燃油经济性研究、弯道行驶的个性化车速研究以及新的研究进展共9个方面进行了系统的介绍。
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第1章 汽车纵向动力学建模 1
1.1 发动机模型 1
1.1.1 平均值发动机模型 2
1.1.2 发动机图表模型 16
1.2 离合器模型 18
1.3 变速器模型 21
1.4 纵向动力学轮胎模型 23
1.5 纵向行驶的车体模型 25
1.6 整车纵向动力学模型验证 25
第2章 汽车侧向动力学建模 29
2.1 二自由度动力学模型 29
2.2 八自由度动力学模型 30
2.3 轮胎模型 34
2.3.1 Dugoff轮胎模型 34
2.3.2 魔术公式轮胎模型 35
2.4 侧向动力学模型验证 37
第3章 汽车瞬态燃油消耗模型研究 39
3.1 建模数据及数据预处理 39
3.1.1 建模数据 39
3.1.2 平均值滤波数据预处理方法 41
3.1.3 VSP-3数据预处理方法 41
3.2 瞬态燃油消耗模型建模 44
3.2.1 速度和加速度极限 44
3.2.2 二维插值+差值修正的瞬态燃油消耗模型BIT-TFCM-1 45
3.2.3 多项式拟合+倍数比修正的瞬态燃油消耗模型BIT-TFCM-2 49
3.3 瞬态燃油消耗模型的验证 52
3.3.1 二维插值+差值修正模型BIT-TFCM-1验证 53
3.3.2 多项式拟合+倍数比模型BIT-TFCM-2验证 56
第4章 汽车坡道换挡策略研究 60
4.1 坡道换挡问题分析 60
4.1.1 上坡换挡问题分析 60
4.1.2 下坡换挡问题分析 62
4.2 坡道换挡策略的制定 64
4.2.1 上坡动力性换挡策略的制定 65
4.2.2 下坡安全性换挡策略的制定 68
4.2.3 缓坡复合经济性换挡策略的制定 71
4.3 仿真与验证分析 74
4.3.1 上坡性能验证 74
4.3.2 下坡性能验证 75
4.3.3 不同换挡策略的燃油消耗比较 77
第5章 汽车坡道行驶的燃油经济性研究 80
5.1 离散系统的动态规划 80
5.2 坡道经济性车速优化算法 81
5.2.1 系统的状态方程 82
5.2.2 系统的初始状态 84
5.2.3 系统的约束 84
5.2.4 系统的扰动 85
5.2.5 系统的代价方程 85
5.3 坡道经济性车速优化算法的实现 86
5.3.1 水平直路上的经济性车速 87
5.3.2 坡道的经济性车速 90
5.3.3 坡道经济性车速优化算法的MATLAB实现 91
5.4 坡道行驶的燃油经济性试验与验证 93
5.4.1 定速巡航算法 93
5.4.2 简单坡道的验证 94
5.4.3 真实道路信息下的验证 100
第6章 汽车弯道行驶的安全性研究 102
6.1 弯道行驶稳定极限车速问题的提出 102
6.2 基于相平面法的汽车稳定极限车速的分析 103
6.2.1 相平面理论的提出 103
6.2.2 稳定性分析参数的选取 105
6.3 基于相平面法的稳定区域划分 107
6.4 弯道行驶稳定极限车速的分析 109
6.4.1 特定工况下的稳定极限车速分析 110
6.4.2 不同行驶工况下的稳定极限车速Map 图 114
第7章 汽车弯道行驶的燃油经济性研究 116
7.1 水平弯曲道路经济性车速问题分析 116
7.1.1 水平弯曲道路经济性车速问题的提出 116
7.1.2 应用前景分析 117
7.1.3 弯道道路设计标准 118
7.2 单一曲率弯道的稳态经济性车速推导及求解 118
7.2.1 基于极小值原理的弯道稳态经济性车速推导 118
7.2.2 单一曲率弯道的稳态经济性车速求解 121
7.3 基于动态规划方法的算法构建 122
7.3.1 弯道经济性车速优化算法构建 123
7.3.2 MATLAB/Simulink与CarSim仿真平台搭建 125
7.4 弯道行驶经济性车速优化研究 128
7.4.1 弯道经济性车速算法的数学模型 128
7.4.2 典型驾驶员的弯道加、减速模型 129
7.4.3 进出弯道的试验结果及分析 130
7.5 换道行驶的经济性车速优化研究 134
7.5.1 换道经济性车速问题的提出 135
7.5.2 换道轨迹模型的确定 135
7.5.3 换道经济性车速算法的数学模型 137
7.5.4 换道仿真试验与分析 137
第8章 弯道行驶的个性化车速研究 140
8.1 弯道行驶车速综合决策问题的提出 140
8.2 驾驶员的特性分类 141
8.2.1 聚类特性参数选取 141
8.2.2 驾驶员特性参数的聚类分析 144
8.2.3 基于Fisher判别的起步过程驾驶特性识别 146
8.2.4 驾驶员的综合特性 149
8.3 不同驾驶风格的弯道车速分析 150
8.3.1 驾驶风格分类模型的建立 150
8.3.2 单一曲率下不同驾驶特性的弯道个性化车速 151
8.4 基于驾驶员特性指数的综合车速设计 152
8.4.1 综合车速方案设计和算法建立 152
8.4.2 驾驶员综合决策意图识别 154
8.5 不同驾驶特性的弯道行驶车速个性化规划技术 156
第9章 新的研究进展 160
9.1 改进的瞬态燃油消耗模型 160
9.1.1 原来瞬态燃油消耗模型的特点分析 160
9.1.2 原来模型的优化 161
9.1.3 BIT-TFCM-3模型验证 163
9.2 基于迭代动态规划的坡道行驶燃油经济性寻优策略 165
9.2.1 传统动态规划的速度搜索策略 165
9.2.2 基于迭代动态规划算法的速度轨迹寻优策略 167
参考文献 171
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