汽车控制理论与应用

目录

CONTENTS

第1章绪论

1.1汽车控制系统的种类

1.1.1动力传动系统控制

1.1.2车辆运动(或姿态)控制

1.1.3车身电子安全系统

1.1.4汽车信息系统

1.2汽车控制系统的构成及其特征

1.2.1组成

1.2.2汽车电控系统特征

第2章现代控制系统的数学描述

2.1概述

2.1.1控制系统的基本概念与分类

2.1.2控制系统的质量指标

2.1.3控制理论发展的概况

2.2状态空间描述的基本概念

2.3线性连续系统的状态空间表达式

2.3.1状态方程与输出方程

2.3.2线性定常连续系统的状态方程及输出方程

2.3.3线性时变连续系统的状态方程及输出方程

2.4线性状态方程的解

2.4.1线性定常齐次状态方程的解

2.4.2线性时变齐次状态方程的解

2.4.3状态转移矩阵

2.4.4线性系统非齐次状态方程的解

2.5传递函数及其方框图

2.5.1传递函数的定义

2.5.2传递函数的零点和极点

2.5.3传递函数矩阵

习题

第3章控制系统的结构分析

3.1线性系统的可控性与可观测性

3.1.1可控性与可观测性的概念

3.1.2线性定常系统的可控性判别准则

3.1.3线性定常系统可观测性判别准则

3.1.4可控标准形与可观测标准形

3.1.5对偶原理

3.2状态反馈与状态观测器

3.2.1状态反馈系统的动态方程

3.2.2极点配置

3.2.3状态观测器

习题

第4章李亚普诺夫稳定性分析

4.1李亚普诺夫稳定性的基本概念

4.1.1平衡状态

4.1.2范数

4.2李亚普诺夫稳定性定义

4.2.1李亚普诺夫意义下稳定

4.2.2渐进稳定(经典控制理论稳定性定义)

4.2.3大范围渐近稳定性

4.2.4不稳定性

4.3李亚普诺夫稳定性定理

4.3.1二次型函数及其定号性

4.3.2李亚普诺夫稳定性的基本定理

4.4线性定常系统李亚普诺夫稳定性分析

4.4.1李亚普诺夫第一法(间接法)

4.4.2李亚普诺夫第二法

习题

第5章最优控制及其在汽车工程中的应用

5.1概述

5.2最优控制问题的提法和数学模型

5.3求解最优控制问题的变分方法

5.4具有二次型性能指标的线性系统的最优控制

5.4.1二次性指标及其涵义

5.4.2线性调节器问题的解

5.5最优控制在汽车悬架中的应用

5.6汽车发动机主动隔振系统最优控制

5.7电动汽车自动变速器换挡最优控制

习题

第6章PID控制及其在汽车工程中的应用

6.1概述

6.2PID控制原理

6.3PID控制规律

6.4PID控制器的参数整定

6.5PID控制在汽车动力传动系统中的应用

6.6PID控制在智能车辆路径跟踪控制中的应用

习题

第7章滑模控制及其在汽车工程中的应用

7.1滑模控制基本方法

7.2滑模控制在车轮防抱死制动系统中的应用

7.3基于预瞄偏差的车速跟踪滑模控制器设计

习题

第8章模糊控制及其在汽车工程中的应用

8.1模糊控制

8.1.1模糊数学的基础知识

8.1.2模糊控制的工作原理

8.2半主动悬架的模糊控制

8.2.1半主动悬架动力学模型

8.2.2半主动悬架系统的模糊控制器设计

8.2.3仿真结果与分析

8.3防抱死制动系统的模糊控制

8.3.1制动系统模糊控制方法

8.3.2制动系统模糊控制器设计

8.3.3仿真结果与分析

习题

第9章鲁棒控制及其应用

9.1鲁棒控制

9.1.1最优H∞控制器

9.1.2输出反馈H∞控制器

9.2汽车EPS的H∞鲁棒控制

9.2.1转向系统动力学模型的建立

9.2.2鲁棒控制器设计

9.2.3仿真分析

习题

第10章模型预测控制及其在汽车工程中的应用

10.1模型预测控制基本理论

10.1.1模型预测

10.1.2滚动优化

10.1.3反馈校正

10.2基于状态空间的模型预测控制

10.2.1预测方程

10.2.2目标函数

10.2.3迭代更新

10.3基于模型预测的车辆速度控制器

10.3.1车速误差模型

10.3.2模型预测控制器设计

10.3.3仿真分析

习题

第11章人—车—环境系统控制

11.1人—车—环境系统

11.1.1驾驶员特性

11.1.2车辆性能

11.1.3道路环境特性

11.2车—路系统控制

11.2.1汽车驾驶三要素

11.2.2认识道路环境的传感器

11.2.3汽车智能驾驶辅助系统

11.3人—车系统控制

11.3.1驾驶员模型

11.3.2个性化驾驶辅助系统

11.4人—车—环境系统的现状及发展趋势

11.4.1研究现状

11.4.2发展趋势

习题

参考文献