圖書簡介
本書系統地介紹了汽車動力學的基礎理論、相關的現代控制理論的基礎知識及其在車輛工程上的套用。汽車動力學的基礎理論主要包括汽車的縱向動力學、操縱動力學和垂向動力學的力學分析和建模；現代控制理論的基礎知識主要包括狀態空間法、線性系統的能控性和能觀測性、穩定性、最優控制等；車輛工程上的套用主要包括驅動防滑控制、制動防抱死系統、四輪轉向系統、穩定性控制、半主動懸架及主動懸架等。
本書可作為高等學校車輛工程專業、載運工具運用工程等專業的研究生教學用書，也可作為車輛工程專業本科生的選修課教材，對從事車輛專業的技術人員有很好的參考價值。
前言
隨著汽車技術的不斷發展，控制理論已成為汽車工程中不可缺少的一部分，控制技術在汽車系統動力學中的套用越來越廣泛。本書從汽車系統動力學的基礎理論出發，介紹了汽車縱向動力學、操縱動力學和垂向動力學的力學分析、系統建模及動態回響等，結合現代控制的基本理論，討論了控制技術在車輛工程上的套用。
本書系統地介紹了汽車動力學的基礎理論、相關的現代控制理論的基礎知識及其在車輛工程上的套用。全書共分5章。第1章介紹了汽車動力學的研究範圍、研究方法以及控制理論的產生與發展。第2章介紹了現代控制理論基礎，包括狀態空間法、線性系統的能控性和能觀測性、穩定性、最優控制等。第3章介紹了汽車縱向動力學及其控制技術，包括汽車在驅動和制動過程的力學分析、驅動和制動過程中路面切向作用力及側向作用力與滑移率的關係、動力傳動系統及驅動力控制、制動系統控制等。第4章介紹了汽車操縱動力學及其控制技術，包括輪胎的力學特性、輪胎模型；操縱動力學的二自由度基本模型和擴展的三自由度及四自由度模型；汽車四輪轉向系統的控制技術和穩定性控制技術。第5章介紹了汽車的垂向動力學及其控制技術，包括路面的輸入特性和模型；汽車的單自由度、二自由度及四自由度模型的建立和分析；汽車半主動控制技術和主動控制技術等。
本書涵蓋了汽車動力學的基礎理論，汽車各典型系統的特性及控制方法，為高等學校車輛專業師生及從事汽車專業的技術人員提供了一本較全面系統的有關汽車系統動力與套用的參考書。
本書由江蘇大學潘公宇、陳龍、江浩斌、楊曉峰編著。在編寫過程中參考了國內外學者公開出版的相關教材、專著及相關研究論文，在此向這些資料的著者們表示衷心的感謝。
本書的編寫和出版得到了江蘇省重點學科（江蘇大學交通運輸學科）建設經費及江蘇省汽車重點實驗室基金的支持。編寫過程中，得到了江蘇大學汽車與交通工程學院姜中望、張明梅等研究生的熱情幫助，在此表示感謝。
由於編者水平有限，書中缺點及錯誤之處在所難免，敬請讀者批評指正
編者
2016年6月於江蘇大學
目錄信息
第1章汽車動力學及控制理論概述
1.1汽車動力學的研究範圍
1.1.1縱向動力學
1.1.2操縱動力學
1.1.3垂向動力學
1.2汽車動力學的研究方法
1.2.1經驗法和解析法
1.2.2基本的建模方法
1.3控制理論的產生與發展
1.4經典控制理論和現代控制理論
第2章現代控制理論基礎
2.1系統描述及線性系統狀態方程的解
2.1.1狀態空間表達式
2.1.2n×n系統矩陣A的特徵值
2.1.3利用MATLAB進行系統模型之間的相互轉換
2.1.4線性系統狀態方程的解
2.2線性系統的能控性與能觀測性分析
2.2.1線性連續系統的能控性
2.2.2線性連續系統的能觀測性
2.3線性系統的綜合與設計
2.3.1概述
2.3.2極點配置問題
2.4狀態觀測器
2.4.1全維狀態觀測器的誤差方程
2.4.2對偶問題
2.4.3可觀測條件
2.4.4全維狀態觀測器的BassGura算法
2.4.5最小階觀測器
2.4.6具有最小階狀態觀測器的觀測狀態反饋控制系統
2.5李雅普諾夫（Lyapunov）穩定性分析
2.5.1Lyapunov第二法
2.5.2線性定常系統的Lyapunov穩定性分析
2.5.3二次型最優控制
第3章汽車縱向動力學及其控制
3.1汽車的驅動力與行駛阻力
3.1.1驅動力
3.1.2行駛阻力
3.1.3汽車行駛的驅動附著條件
3.1.4驅動力行駛阻力平衡
3.1.5縱向力與滑動率的關係
3.2汽車動力性能及分析
3.2.1理想的動力傳動特性
3.2.2動力傳動系統的功能
3.2.3現代動力傳動系統的種類和組成
3.3動力傳動系統及驅動力控制
3.3.1發動機燃油噴射及電子點火控制
3.3.2離合器控制
3.3.3自動變速器控制
3.3.4驅動防滑控制
3.4汽車制動性能及其控制
3.4.1概述
3.4.2制動動力學分析
3.4.3制動穩定性分析
3.4.4車輪防抱死控制系統
第4章汽車操縱動力學及其控制
4.1輪胎的力學特性
4.1.1作用在輪胎上的力和力矩
4.1.2側偏角和側向力特性
4.1.3側偏角與回正力矩特性
4.1.4輪胎側偏特性的簡化理論模型
4.2操縱動力學的基本模型
4.2.1二自由度角輸入運動
4.2.2二自由度力輸入運動
4.3基本模型的擴展
4.3.1線性三自由度角輸入操縱運動的數學模型
4.3.2線性四自由度力輸入運動的數學模型
4.4汽車四輪轉向系統的控制技術
4.4.1四輪轉向系統概述
4.4.24WS汽車模型及轉向特性分析
4.4.34WS汽車系統的最優控制
4.5汽車穩定性控制
4.5.1VSC的結構及其原理
4.5.2汽車穩定性的控制方法
4.5.3動力學模型的建立及其仿真
4.6汽車助力轉向系統
4.6.1汽車助力轉向系統概述
4.6.2轉向助力特性的確定
4.6.3轉向系統的建模
4.6.4仿真分析
第5章汽車垂向動力學及其控制
5.1人體對振動的反應
5.1.1概述
5.1.2ISO2631標準
5.2路面不平度的統計特性
5.2.1路面不平度的測量
5.2.2路面不平度的功率譜密度
5.3路面輸入模型
5.3.1頻域模型
5.3.2時域模型
5.3.3四輪輸入時的考慮
5.3.4特殊路面的輸入
5.4汽車車身單自由度系統的振動
5.4.1系統的運動方程
5.4.2系統的頻率回響特性
5.5汽車的二自由度振動系統
5.5.1汽車車身車輪振動系統的運動方程與振型分析
5.5.2車身車輪振動系統的傳遞特性
5.5.3雙軸汽車振動模型
5.6汽車多自由度振動模型
5.6.1汽車車身車輪的四自由度模型
5.6.2整車七自由度模型
5.6.3扭振系統模型與分析
5.7汽車半主動懸架及其控制技術
5.7.1概述
5.7.2半主動的控制策略
5.7.3阻尼可調式阻尼器
5.7.4半主動懸架的性能
5.8主動懸架系統
5.8.1系統模型的建立
5.8.2主動懸架最優控制器設計
5.8.3主動懸架系統的性能
5.8.4液壓主動懸架系統
5.9半主動懸架和電動轉向集成控制技術
5.9.1半主動懸架和電動轉向集成系統模型
5.9.2半主動懸架和電動轉向集成系統滿意度最佳化
5.9.3系統動態性能仿真分析和實驗
參考文獻
