《智慧型車輛系統動力學建模與仿真》是2022年清華大學出版社出版的圖書，作者是劉叢志。
基本介紹
- 書名：智慧型車輛系統動力學建模與仿真
- 作者：劉叢志
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2022年11月1日
- 定價：65 元
- ISBN：9787302619451
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書是介紹智慧型車輛系統動力學建模與仿真的教材，主要內容包括：智慧型駕駛車輛仿真技術概述，常用數值算法，MATLAB/Simulink機電系統建模與仿真，MATLAB自動駕駛場景構建，MATLAB自動駕駛系統仿真，控制系統自動代碼生成與半實物仿真；另外，本書提供十個具體案例。本書的基礎理論與方法，見作者另外一本教材《智慧型車輛系統動力學與控制》。本書可供汽車行業和大專院校里從事控制系統研究的工程師和專家們參考，也可用作汽車專業研究生的教材。
圖書目錄
第1篇基 礎 理 論
第1章智慧型駕駛車輛仿真技術概述
1．1概述
1．2仿真平台構成
1．2．1感測器建模
1．2．2車輛動力學建模
1．2．3交通場景建模
1．3仿真平台行業現狀
1．3．1MATLAB/Simulink
1．3．2PreScan
1．3．3CarSim/TruckSim/CarMaker
1．3．4PanoSim
1．3．5Apollo
1．3．6Autoware
1．4本章小結
思考題
第2章機電系統建模與仿真基礎
2．1概述
2．2插值問題
2．2．1拉格朗日插值
2．2．2牛頓插值
2．2．3三次樣條插值
2．2．4埃爾米特插值
2．2．5一維插值
2．3擬合問題
2．3．1線性擬合
2．3．2多項式擬合
2．3．3曲線擬合工具箱
2．3．4系統辨識工具箱
2．4方程組求解
2．5微分方程組求解
2．6複雜系統建模方法
2．6．1動態系統建模基礎
2．6．2狀態空間建模
2．6．3S函式建模
2．6．4Stateflow建模
2．6．5Simscape建模
2．7非線性模型的線性化
2．8混合系統建模基礎
2．9本章小結
思考題
第3章車輛動力學與控制理論基礎
3．1概述
3．2車輛系統模型
3．2．1運動學模型
3．2．2動力學模型
3．2．3輪胎模型
3．2．4輪胎側偏剛度估計
3．3常用濾波器及其套用
3．3．1低通濾波器
3．3．2卡爾曼濾波器
3．4二次規劃及其套用
3．4．1路面附著係數估計
3．4．2車輛行駛曲率估計
3．4．3車輛速度規劃
3．5PID控制
3．5．1模擬PID控制
3．5．2數字PID控制
3．6線性二次型狀態調節器
3．7模型預測控制
3．8本章小結
思考題
第4章MATLAB自動駕駛系統仿真
4．1概述
4．2ADT主要模組簡介
4．2．1駕駛場景模組
4．2．2感測器模組
4．2．3多目標跟蹤模組
4．2．4軌跡平滑模組
4．2．53D仿真模組
4．2．6車輛動力學模組
4．2．7車輛控制模組
4．2．8自動駕駛模組
4．3自動駕駛場景搭建
4．3．1採用腳本構建場景
4．3．2採用APP構建場景
4．3．3採用場景庫構建場景
4．4自動駕駛仿真實例
4．4．1視覺檢測
4．4．2毫米波雷達目標檢測
4．4．3視覺與毫米波雷達融合檢測
4．4．4雷射雷達檢測
4．4．5車輛自動避障
4．5本章小結
思考題
第5章PreScan自動駕駛系統仿真
5．1概述
5．2主要模組簡介
5．2．1駕駛場景模組
5．2．2基礎設施模組
5．2．3感測器模組
5．2．4車輛模組
5．2．5軌跡設定模組
5．2．6可視化模組
5．2．7其他實用模組
5．3自動駕駛場景搭建
5．3．1採用GUI構建場景
5．3．2採用場景庫構建場景
5．4本章小結
思考題
第6章控制系統自動代碼生成與半實物仿真
6．1概述
6．2自動代碼生成簡介
6．3基於dSPACE的快速原型開發實例
6．3．1dSPACE平台介紹
6．3．2環境搭建與自動代碼生成
6．3．3ControlDesk虛擬儀器開發
6．3．4控制器硬體在環仿真
6．4嵌入式開發實例
6．4．1嵌入式硬體介紹
6．4．2環境搭建與自動代碼生成
6．4．3FreeMaster虛擬儀器開發
6．4．4控制器硬體在環仿真
6．4．5控制系統參數標定
6．5本章小結
思考題
第2篇項 目 實 踐
項目1基於卡爾曼濾波的感測器融合
P1．1任務需求
P1．2車輛縱向行駛狀態估計
P1．2．1車速與坡度估計
P1．2．2滑移率與道路附著估計
P1．3車輛橫向運動狀態估計
P1．3．1橫向運動速度估計
P1．3．2行駛道路曲率估計
P1.4多目標跟蹤
P1．4．1運動模型
P1．4．2數據關聯
P1．4．3感測器融合
P1．4．4簡單凸聯合
P1．5車道線融合檢測與跟蹤
思考題
項目2車輛運動學模型仿真
P2．1任務需求
P2．2運動學模型
P2．3橫縱向解耦控制
P2．3．1縱向控制器
P2．3．2橫向控制器
P2．4系統閉環仿真
思考題
項目3四輪轉向汽車操縱穩定性
P3．1任務需求
P3．2四輪轉向系統原理
P3．3動力學建模與分析
P3．3．1二自由度模型
P3．3．2穩態轉向特性
P3．3．3楔形移動特性
P3．3．4前輪轉向和四輪轉向比較
P3．4PID控制器
P3．5隆伯格狀態觀測器
P3．6狀態反饋控制器
P3．7閉環系統仿真
思考題
項目4自適應巡航控制系統
P4．1任務需求
P4．2分層控制策略
P4．2．1目標篩選
P4．2．2安全跟車模型
P4．2．3跟車動力學模型
P4．3控制器設計
P4．3．1LQR設計
P4．3．2MPC設計
P4．3．3速度控制
P4．3．4驅動與制動切換控制
P4．4系統仿真
P4．4．1MATLAB ADT平台仿真
P4．4．2PreScan平台仿真
思考題
項目5自動緊急制動系統
P5．1任務需求
P5．2行車安全距離模型
P5．3碰撞時間計算
P5．4控制算法
P5．4．1控制系統需求
P5．4．2最危險目標選取
P5．4．3制動控制策略
P5．5系統仿真
P5．5．1MATLAB ADT平台仿真
P5．5．2PreScan平台仿真
思考題
項目6車道保持輔助系統
P6．1任務需求
P6．2二自由度動力學模型
P6．3控制器設計
P6．3．1自適應預瞄
P6．3．2前饋控制
P6．3．3LQR設計
P6．3．4MPC設計
P6．3．5H∞控制器設計
P6．4系統仿真
P6．4．1MATLAB ADT平台仿真
P6．4．2PreScan平台仿真
思考題
項目7路徑跟蹤系統
P7．1任務需求
P7．2運動學方法
P7．2．1PID控制
P7．2．2Stanley控制
P7．2．3純跟蹤控制
P7．2．4Alice控制
P7．3動力學方法
P7．3．1LQR控制
P7．3．2MPC控制
P7．4系統仿真
P7．4．1MATLAB ADT平台仿真
P7．4．2PreScan平台仿真
思考題
項目8主動換道避障系統
P8．1任務需求
P8．2換道避障決策
P8．2．1換道時機決策
P8．2．2換道時間決策
P8．3換道路徑規劃
P8．3．1Frenét坐標系
P8．3．2五次多項式路徑規劃
P8．4最佳化目標
P8．5約束條件
P8．6二次規劃
P8．7系統仿真
思考題
參考文獻
