為了解決通常自動變速器由于對坡道、彎道等路況不適應(yīng)而產(chǎn)生的問題，本書進(jìn)行基于電子地圖精確信息的自動變速汽車坡道、彎道控制方法研究。這種智能系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，不僅可以減輕駕駛員的工作強(qiáng)度，而且對提高汽車的操縱穩(wěn)定性、燃油經(jīng)濟(jì)性、安全性和廢氣排放等性能都具有重要的意義。同時(shí)，基于環(huán)境識別的控制還將是今后很多汽車控制系統(tǒng)，進(jìn)一步改善和提高系統(tǒng)性能的發(fā)展方向，因而對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研究有重要的理論和工程應(yīng)用意義。
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目錄
第1章 汽車縱向動力學(xué)建模 1
1.1 發(fā)動機(jī)模型 1
1.1.1 平均值發(fā)動機(jī)模型 2
1.1.2 發(fā)動機(jī)圖表模型 16
1.2 離合器模型 18
1.3 變速器模型 21
1.4 縱向動力學(xué)輪胎模型 23
1.5 縱向行駛的車體模型 25
1.6 整車縱向動力學(xué)模型驗(yàn)證 25
第2章 汽車側(cè)向動力學(xué)建模 29
2.1 二自由度動力學(xué)模型 29
2.2 八自由度動力學(xué)模型 30
2.3 輪胎模型 34
2.3.1 Dugoff輪胎模型 34
2.3.2 魔術(shù)公式輪胎模型 35
2.4 側(cè)向動力學(xué)模型驗(yàn)證 37
第3章 汽車瞬態(tài)燃油消耗模型研究 39
3.1 建模數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)預(yù)處理 39
3.1.1 建模數(shù)據(jù) 39
3.1.2 平均值濾波數(shù)據(jù)預(yù)處理方法 41
3.1.3 VSP-3數(shù)據(jù)預(yù)處理方法 41
3.2 瞬態(tài)燃油消耗模型建模 44
3.2.1 速度和加速度極限 44
3.2.2 二維插值+差值修正的瞬態(tài)燃油消耗模型BIT-TFCM-1 45
3.2.3 多項(xiàng)式擬合+倍數(shù)比修正的瞬態(tài)燃油消耗模型BIT-TFCM-2 49
3.3 瞬態(tài)燃油消耗模型的驗(yàn)證 52
3.3.1 二維插值+差值修正模型BIT-TFCM-1驗(yàn)證 53
3.3.2 多項(xiàng)式擬合+倍數(shù)比模型BIT-TFCM-2驗(yàn)證 56
第4章 汽車坡道換擋策略研究 60
4.1 坡道換擋問題分析 60
4.1.1 上坡?lián)Q擋問題分析 60
4.1.2 下坡?lián)Q擋問題分析 62
4.2 坡道換擋策略的制定 64
4.2.1 上坡動力性換擋策略的制定 65
4.2.2 下坡安全性換擋策略的制定 68
4.2.3 緩坡復(fù)合經(jīng)濟(jì)性換擋策略的制定 71
4.3 仿真與驗(yàn)證分析 74
4.3.1 上坡性能驗(yàn)證 74
4.3.2 下坡性能驗(yàn)證 75
4.3.3 不同換擋策略的燃油消耗比較 77
第5章 汽車坡道行駛的燃油經(jīng)濟(jì)性研究 80
5.1 離散系統(tǒng)的動態(tài)規(guī)劃 80
5.2 坡道經(jīng)濟(jì)性車速優(yōu)化算法 81
5.2.1 系統(tǒng)的狀態(tài)方程 82
5.2.2 系統(tǒng)的初始狀態(tài) 84
5.2.3 系統(tǒng)的約束 84
5.2.4 系統(tǒng)的擾動 85
5.2.5 系統(tǒng)的代價(jià)方程 85
5.3 坡道經(jīng)濟(jì)性車速優(yōu)化算法的實(shí)現(xiàn) 86
5.3.1 水平直路上的經(jīng)濟(jì)性車速 87
5.3.2 坡道的經(jīng)濟(jì)性車速 90
5.3.3 坡道經(jīng)濟(jì)性車速優(yōu)化算法的MATLAB實(shí)現(xiàn) 91
5.4 坡道行駛的燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)與驗(yàn)證 93
5.4.1 定速巡航算法 93
5.4.2 簡單坡道的驗(yàn)證 94
5.4.3 真實(shí)道路信息下的驗(yàn)證 100
第6章 汽車彎道行駛的安全性研究 102
6.1 彎道行駛穩(wěn)定極限車速問題的提出 102
6.2 基于相平面法的汽車穩(wěn)定極限車速的分析 103
6.2.1 相平面理論的提出 103
6.2.2 穩(wěn)定性分析參數(shù)的選取 105
6.3 基于相平面法的穩(wěn)定區(qū)域劃分 107
6.4 彎道行駛穩(wěn)定極限車速的分析 109
6.4.1 特定工況下的穩(wěn)定極限車速分析 110
6.4.2 不同行駛工況下的穩(wěn)定極限車速M(fèi)ap 圖 114
第7章 汽車彎道行駛的燃油經(jīng)濟(jì)性研究 116
7.1 水平彎曲道路經(jīng)濟(jì)性車速問題分析 116
7.1.1 水平彎曲道路經(jīng)濟(jì)性車速問題的提出 116
7.1.2 應(yīng)用前景分析 117
7.1.3 彎道道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 118
7.2 單一曲率彎道的穩(wěn)態(tài)經(jīng)濟(jì)性車速推導(dǎo)及求解 118
7.2.1 基于極小值原理的彎道穩(wěn)態(tài)經(jīng)濟(jì)性車速推導(dǎo) 118
7.2.2 單一曲率彎道的穩(wěn)態(tài)經(jīng)濟(jì)性車速求解 121
7.3 基于動態(tài)規(guī)劃方法的算法構(gòu)建 122
7.3.1 彎道經(jīng)濟(jì)性車速優(yōu)化算法構(gòu)建 123
7.3.2 MATLAB/Simulink與CarSim仿真平臺搭建 125
7.4 彎道行駛經(jīng)濟(jì)性車速優(yōu)化研究 128
7.4.1 彎道經(jīng)濟(jì)性車速算法的數(shù)學(xué)模型 128
7.4.2 典型駕駛員的彎道加、減速模型 129
7.4.3 進(jìn)出彎道的試驗(yàn)結(jié)果及分析 130
7.5 換道行駛的經(jīng)濟(jì)性車速優(yōu)化研究 134
7.5.1 換道經(jīng)濟(jì)性車速問題的提出 135
7.5.2 換道軌跡模型的確定 135
7.5.3 換道經(jīng)濟(jì)性車速算法的數(shù)學(xué)模型 137
7.5.4 換道仿真試驗(yàn)與分析 137
第8章 彎道行駛的個(gè)性化車速研究 140
8.1 彎道行駛車速綜合決策問題的提出 140
8.2 駕駛員的特性分類 141
8.2.1 聚類特性參數(shù)選取 141
8.2.2 駕駛員特性參數(shù)的聚類分析 144
8.2.3 基于Fisher判別的起步過程駕駛特性識別 146
8.2.4 駕駛員的綜合特性 149
8.3 不同駕駛風(fēng)格的彎道車速分析 150
8.3.1 駕駛風(fēng)格分類模型的建立 150
8.3.2 單一曲率下不同駕駛特性的彎道個(gè)性化車速 151
8.4 基于駕駛員特性指數(shù)的綜合車速設(shè)計(jì) 152
8.4.1 綜合車速方案設(shè)計(jì)和算法建立 152
8.4.2 駕駛員綜合決策意圖識別 154
8.5 不同駕駛特性的彎道行駛車速個(gè)性化規(guī)劃技術(shù) 156
第9章 新的研究進(jìn)展 160
9.1 改進(jìn)的瞬態(tài)燃油消耗模型 160
9.1.1 原來瞬態(tài)燃油消耗模型的特點(diǎn)分析 160
9.1.2 原來模型的優(yōu)化 161
9.1.3 BIT-TFCM-3模型驗(yàn)證 163
9.2 基于迭代動態(tài)規(guī)劃的坡道行駛?cè)加徒?jīng)濟(jì)性尋優(yōu)策略 165
9.2.1 傳統(tǒng)動態(tài)規(guī)劃的速度搜索策略 165
9.2.2 基于迭代動態(tài)規(guī)劃算法的速度軌跡尋優(yōu)策略 167
參考文獻(xiàn) 171
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