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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