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第1章 绪论 1

1.1 汽车系统动力学的发展概况 2

1.2 汽车系统动力学的研究内容 4

1.3 MATLAB软件简介 5

1.4 ADAMS软件简介 6

思考题 10

第2章 轮胎动力学与仿真 11

2.1 轮胎六分力 12

2.2 轮胎动力学模型的类型 13

2.2.1 轮胎理论模型 14

2.2.2 轮胎经验模型 15

2.2.3 轮胎半经验模型 16

2.2.4 轮胎自适应模型 16

2.3 轮胎理论模型 17

2.3.1 轮胎制动-驱动特性理论模型 17

2.3.2 自由滚动轮胎侧偏特性理论模型 19

2.3.3 制动-驱动工况下的轮胎侧偏特性理论模型 21

2.4 ADAMS软件中的轮胎模型 24

2.4.1 ADAMS软件中轮胎模型类型 24

2.4.2 Pacejka89轮胎模型 26

2.4.3 Pacejka94轮胎模型 30

2.4.4 MF-Tyre轮胎模型 32

2.4.5 Fiala轮胎模型 36

2.4.6 UA轮胎模型 37

2.5 轮胎动力学仿真 39

2.5.1 轮胎动力学仿真模型 39

2.5.2 轮胎动力学仿真结果 43

思考题 46

第3章 汽车驱动动力学与仿真 47

3.1 汽车动力性评价指标 48

3.2 汽车动力性的分析方法 49

3.2.1 汽车驱动力-行驶阻力平衡图 49

3.2.2 汽车动力特性图 56

3.2.3 汽车功率平衡图 58

3.2.4 解析法求解汽车动力性 59

3.2.5 汽车动力性仿真 60

3.3 汽车驱动防滑控制系统 62

3.3.1 汽车ASR系统的作用 62

3.3.2 汽车ASR系统的组成 63

3.3.3 汽车ASR系统的工作原理 64

3.3.4 汽车ASR系统的控制方式 65

3.3.5 汽车ASR系统的控制原则 67

3.3.6 汽车ASR系统的动力学模型 68

3.4 汽车ASR系统的控制技术 72

3.4.1 汽车ASR系统的PID控制 72

3.4.2 汽车ASR系统的逻辑门限值控制 74

3.4.3 汽车ASR系统的滑模变结构控制 75

3.4.4 汽车ASR系统的最优控制 78

3.4.5 汽车ASR系统的模糊控制 83

思考题 87

第4章 汽车制动动力学与仿真 88

4.1 汽车制动性评价 89

4.1.1 汽车制动性评价指标 89

4.1.2 汽车制动法规要求 90

4.2 汽车制动效能分析 92

4.2.1 制动车轮的受力 92

4.2.2 汽车制动动力学模型 93

4.2.3 汽车制动过程分析 94

4.2.4 汽车制动效能仿真 100

4.3 制动力调节装置 101

4.3.1 限压阀 101

4.3.2 比例阀 102

4.3.3 感载阀 102

4.3.4 惯性阀 103

4.4 汽车防抱死制动系统 103

4.4.1 汽车ABS的功用 103

4.4.2 汽车ABS的组成 104

4.4.3 汽车ABS的工作原理 105

4.4.4 汽车ABS动力学模型 106

4.5 汽车ABS的控制技术 106

4.5.1 汽车ABS的PID控制 106

4.5.2 汽车ABS的逻辑门限值控制 107

4.5.3 汽车ABS的滑模变结构控制 112

4.5.4 汽车ABS的最优控制 113

4.5.5 汽车ABS的模糊控制 115

4.6 汽车ABS/ASR的集成控制系统 117

4.6.1 汽车ASB/ASR集成控制系统的组成 117

4.6.2 汽车ABS/ASR集成系统控制逻辑 117

4.6.3 汽车ABS/ASR集成系统的模糊控制 118

4.6.4 汽车ABS/ASR集成控制系统仿真 121

思考题 128

第5章 汽车操纵动力学与仿真 129

5.1 汽车操纵稳定性的评价 130

5.1.1 汽车操纵稳定性评价的基本概念 130

5.1.2 汽车稳态回转试验评价 132

5.1.3 汽车转向回正试验评价 133

5.1.4 汽车转向轻便性试验评价 134

5.1.5 汽车转向瞬态响应试验评价 135

5.1.6 汽车蛇行试验评价 137

5.1.7 汽车操纵稳定性综合评价 138

5.2 三轴全轮转向汽车操纵稳定性数学模型 138

5.3 汽车稳态响应 141

5.3.1 汽车稳态响应评价 142

5.3.2 三轴汽车稳态响应 143

5.3.3 四轮转向汽车稳态响应 144

5.4 汽车瞬态响应 144

5.4.1 汽车瞬态响应评价 144

5.4.2 三轴汽车瞬态响应 146

5.4.3 四轮转向汽车瞬态响应 150

5.5 三轴全轮转向汽车操纵稳定性仿真 151

5.5.1 轮胎侧向力非线性模型 151

5.5.2 轮胎垂直载荷 151

5.5.3 轮胎侧偏角 154

5.5.4 三轴全轮转向汽车非线性三自由度模型 155

5.5.5 三轴全轮转向汽车动态特性仿真 156

5.6 多轮转向汽车控制目标和控制技术 157

5.6.1 多轮转向汽车控制目标 157

5.6.2 多轮转向汽车控制技术 158

5.7 三轴全轮转向汽车最优控制 160

5.7.1 三轴全轮转向汽车最优控制系统结构 161

5.7.2 前馈比例控制器 161

5.7.3 汽车理论参考模型 163

5.7.4 反馈最优控制器 164

5.7.5 三轴汽车最优控制仿真 166

5.8 三轴全轮转向汽车模糊控制 167

5.8.1 汽车质心侧偏角模糊控制 168

5.8.2 汽车横摆角速度模糊控制 173

5.8.3 汽车质心侧偏角和横摆角速度联合模糊控制 176

5.8.4 三轴全轮转向汽车转向控制策略比较 180

5.9 基于ADAMS的三轴前轮转向汽车操纵稳定性仿真 182

5.9.1 ADAMS/Car建模思路 182

5.9.2 三轴前轮转向汽车模型 183

5.9.3 三轴前轮转向汽车操纵稳定性仿真 188

思考题 193

第6章 汽车行驶动力学与仿真 194

6.1 汽车行驶动力学的评价 195

6.1.1 汽车行驶平顺性评价指标及要求 195

6.1.2 汽车悬架系统评价指标及要求 201

6.2 汽车行驶动力学模型 201

6.2.1 1/4汽车行驶动力学模型 202

6.2.2 1/2汽车行驶动力学模型 204

6.2.3 汽车整车行驶动力学模型 209

6.2.4 汽车路面输入模型 216

6.3 汽车被动悬架系统 218

6 3.1 汽车被动悬架系统数学模型 219

6.3.2 随机路面下的汽车被动悬架系统评价指标 220

6.3.3 汽车被动悬架系统评价指标的频域特性 221

6.4 汽车三主动悬架系统控制功能和控制技术 222

6.4.1 汽车主动悬架系统控制功能 222

6.4.2 汽车主动悬架系统控制技术 223

6.5 汽车全主动悬架系统 227

6.5.1 汽车全主动悬架系统数学模型 227

6.5.2 汽车全主动悬架系统评价指标的频域特性 228

6.5.3 汽车全主动悬架系统最优控制 229

6.5.4 汽车全主动悬架系统模糊控制 230

6.6 汽车半主动悬架系统 233

6.6.1 汽车半主动悬架系统数学模型 233

6.6.2 汽车半主动悬架系统评价指标的频域特性 234

6.6.3 汽车半主动悬架系统最优控制 235

6.6.4 汽车半主动悬架系统自适应控制 236

6.7 汽车空气悬架系统 239

6.7.1 空气悬架系统组成及特点 240

6.7.2 汽车空气弹簧特性 242

6.7.3 ADAMS/Car中汽车空气悬架系统模型 243

6.7.4 汽车空气悬架系统控制 250

6.7.5 空气悬架汽车平顺性仿真 258

思考题 262

参考文献 263