車輛制動系統(tǒng)電磁動力學與耦合控制

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)而全面地闡述了作者研究的車輛制動系統(tǒng)電磁動力學與耦合控制新理論及其在現(xiàn)代車輛工程中的應用實踐，是車輛制動系統(tǒng)電磁動力學方面的一部學術(shù)專著。全書共10章，分上、下兩篇。上篇(前5章)完整論述了車輛制動系統(tǒng)電磁動力學與耦合控制的理論體系，包括學術(shù)思想、理論模型、求解方法；下篇(后5章)介紹車輛制動系統(tǒng)電磁動力學與耦合控制理論的仿真方法、實驗方法、實驗驗證及工程應用等，以車輛電磁制動系統(tǒng)動態(tài)匹配設計為主線，重點圍繞車輛與電磁動態(tài)作用制動的安全問題，闡述電磁制動理論在現(xiàn)代高速、安全節(jié)能車輛及科學工程中的應用，并選取有代表性的若干個具體工程應用實例予以重點介紹。有關(guān)車輛制動系統(tǒng)電磁動力學與耦合控制的研究是目前車輛工程、機械、自動控制、力學及材料科學等學科的研究熱點之一。本書以作者近10年來在這方面的系列化研究成果為主要內(nèi)容，是具有較為完整理論體系和實驗驗證的車輛制動系統(tǒng)電磁動力學與耦合控制方面的專著，可以為電磁制動問題的分析和評價提供基本的理論框架和方法。    本書不僅理論方法先進，而且工程應用性強，適合于車輛工程、機械控制、力學和材料等專業(yè)的科研、設計人員及工程技術(shù)人員閱讀參考，并可兼作高等院校車輛工程、機械控制、力學等專業(yè)相關(guān)方向的教師、博士、碩士研究生教學用書，也可作為車輛工程、力學等和其他相關(guān)專業(yè)本科生的學習參考書和工具書。

作者簡介

李永，2001年在北京航空航天大學獲得博士學位，獲校級優(yōu)秀博士學位論文獎，清華大學博士后；現(xiàn)任北京理工大學七院碩士生導師；主要研究領(lǐng)域為車輛動力學與控制、梯度材料力學和多場耦合力學；發(fā)表的主要論文SCl、El檢索20余篇，其中多篇論文發(fā)表在SCl收錄的國際期刊和《

書籍目錄

上篇  車輛制動系統(tǒng)電磁動力學機理與耦合控制策略  第1章  緒論    1.1  電磁動力學簡介      1.1.1  電磁動力學目標      1.1.2  電磁動力學進展      1.1.3  研究方法    1.2  車輛制動系統(tǒng)電磁動力學簡介      1.2.1  防抱制動系統(tǒng)(ABS)簡介      1.2.2  ABS邏輯門限控制算法      1.2.3  PID控制算法      1.2.4  滑模變結(jié)構(gòu)控制算法      1.2.5  模糊控制算法      1.2.6  基于制動器耗散功率的ABS控制方法      1.2.7  制動道路實驗的測試方法與數(shù)據(jù)處理      1.2.8  制動器特性分析簡介      1.2.9  典型制動系統(tǒng)組成示意圖    參考文獻  第2章  車輛制動系統(tǒng)電磁設計與制動機理    2.1  車輛制動系統(tǒng)典型部件結(jié)構(gòu)特性分析    2.2  制動器制動壓力建模      2.2.1  非線性模型      2.2.2  線性模型    2.3  典型實驗分析    2.4  制動油壓頻率的算法      2.4.1  基本定義與模型      2.4.2  頻率算法描述    2.5  ABS液壓執(zhí)行機構(gòu)及制動輪缸建模    2.6  車輛制動系統(tǒng)的電磁數(shù)學模型和耦合控制仿真      2.6.1  車身模型      2.6.2  懸架模型      2.6.3  轉(zhuǎn)向模型    2.7  制動管路液壓模型    2.8  發(fā)動機模型    參考文獻  第3章  車輛制動系統(tǒng)電磁動力學方法與耦合控制策略    3.1  車輛制動系統(tǒng)電磁動力學方法      3.1.1  目標函數(shù)      3.1.2  運動質(zhì)量的彈簧阻尼動力學模型      3.1.3  頻率響應及傳遞函數(shù)      3.1.4  制動管路壓力與制動時間的關(guān)系      3.1.5  動態(tài)壓力一力矩響應的計算模型    3.2  廣義當量最小二乘法的理論模型    3.3  ECu的結(jié)構(gòu)設計      3.3.1  總體布置      3.3.2  雙CPU的設計和選型      3.3.3  輪速輸入電路              3.3.4  電磁閥驅(qū)動電路      3.3.5  壓力傳感器輸入電路      3.3.6  電源、晶振、LED電路      3.3.7  可編程邏輯器件電路    參考文獻  第4章  車輛制動系統(tǒng)制動壓力狀態(tài)觀測與電磁仿真    4.1  車輛制動系統(tǒng)制動壓力在線狀態(tài)觀測      4.1.1  升壓過程      4.1.2  減壓過程      4.1.3  保壓過程      4.1.4  緩升壓過程首次升壓的確定      4.1.5  制動管路液壓模型      4.1.6  傳遞函數(shù)      4.1.7  預報方法      4.1.8  控制器設計    4.2  電磁制動系統(tǒng)硬件閉環(huán)混合仿真及軟件系統(tǒng)      4.2.1  定義與概念      4.2.2  目標計劃    4.3  液壓電磁制動系統(tǒng)硬件閉環(huán)混合仿真系統(tǒng)總體設計      4.3.1  總體概述      4.3.2  硬件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)      4.3.3  軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)    4.4  硬件閉環(huán)混合仿真系統(tǒng)模型分析    4.5  液壓電磁制動系統(tǒng)硬件閉環(huán)混合仿真硬件系統(tǒng)設計    參考文獻  第5章  電磁系統(tǒng)設計、力學行為與機理    5.1  電磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計    5.2  電磁系統(tǒng)的電磁機理    5.3  閥腔流場分析    5.4  電磁閥的動態(tài)響應特性實驗測試    5.5  電磁閥動態(tài)數(shù)學模型    5.6  閥口特性    參考文獻下篇  車輛制動系統(tǒng)電磁動力學／整車匹配實驗與耦合控制  第6章  電磁制動系統(tǒng)動態(tài)特性實驗    6.1  制動力矩    6.2  慣性制動器實驗臺的控制方法    6.3  制動器7-P的動態(tài)關(guān)系      6.3.1  實驗目的      6.3.2  實驗分析      6.4  實驗中的遲滯問題    6.5  制動系統(tǒng)液壓部分的壓力傳遞動態(tài)特性實驗      6.5.1  實驗原理      6.5.2  實驗準備      6.5.3  實驗模型      6.5.4  實驗結(jié)果      6.5.5  實驗數(shù)據(jù)處理及分析    6.6  制動器制動力矩相對于輪缸壓力的動態(tài)特性實驗      6.6.1  實驗原理      6.6.2  實驗設備的安裝    6.7  真空助力器輸人輸出特性實驗      6.8  單膜片真空助力器工作原理      6.9  雙膜片真空助力器結(jié)構(gòu)及工作原理    參考文獻  第7章  車輛制動系統(tǒng)電磁仿真計算平臺    7.1  建立基于知識管理的產(chǎn)品創(chuàng)新設計軟件平臺系統(tǒng)      7.1.1  建立知識庫      7.1.2  建立專家系統(tǒng)    7.2  基于知識管理的創(chuàng)新設計平臺關(guān)鍵技術(shù)    7.3  基于知識管理的產(chǎn)品創(chuàng)新設計平臺技術(shù)路線    7.4  制動器建模參數(shù)設計系統(tǒng)概念設計    7.5  性能分析專家系統(tǒng)業(yè)務功能描述      7.5.1  研究目標      7.5.2  分析專家系統(tǒng)工作的定位依據(jù)      7.5.3  分析的流程      7.5.4  強度分析子系統(tǒng)    參考文獻  第8章  車輛制動系統(tǒng)電磁動力學與整車匹配方法    8.1  電磁制動系統(tǒng)狀態(tài)空間與傳遞矩陣分析法      8.1.1  符號約定      8.1.2  系統(tǒng)狀態(tài)矢量      8.1.3  彈簧和扭簧傳遞矩陣    8.2  車輛制動系統(tǒng)電磁動力學求解與整車匹配    8.3  十五自由度模型    參考文獻  第9章  制動系統(tǒng)熱—力—電—磁耦合熱力學    9.1  熱—力—電—磁耦合分析模塊      9.1.1  摩擦熱對制動器摩擦副的影響      9.1.2  研究制動摩擦熱的意義      9.1.3  制動器溫度場的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢      9.1.4  制動摩擦表面溫度場計算方法    9.2  接觸問題研究    9.3  盤式制動器熱分析    9.4  熱疲勞研究      9.4.1  疲勞問題的一般描述      9.4.2  疲勞裂紋萌生      9.4.3  疲勞裂紋擴展    9.5  熱衰退分析模塊      9.5.1  概述      9.5.2  熱衰退分析的數(shù)據(jù)流      9.5.3  快速系統(tǒng)仿真模型的建立      9.5.4  非線性邊界條件的處理      9.5.5  盤式制動器的算例分析      9.5.6  盤式制動器(空心盤)算例      9.5.7  制動鼓算例      9.5.8  制動熱衰退機理    參考文獻    第10章  車輛制動系統(tǒng)振動、噪聲的耦合控制與模態(tài)綜合    10.1  車輛制動振動研究的回顧      10.1.1  車輛制動振動研究意義、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢      10.1.2  汽車制動器制動振動噪聲自激振動機理      10.1.3  汽車制動器制動振動噪聲的主要分析方法      10.1.4  研究進展    10.2  制動器結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析      10.2.1  動態(tài)子結(jié)構(gòu)方法      10.2.2  盤式制動器動態(tài)子結(jié)構(gòu)的劃分    10.3  子結(jié)構(gòu)模態(tài)分析實現(xiàn)      10.3.1  部件子結(jié)構(gòu)實體模型的建立      10.3.2  求解器的設置      10.3.3  進入后處理察看模態(tài)結(jié)果    10.4  基于閉環(huán)耦合計算模型的模態(tài)綜合-      10.4.1  模態(tài)綜合      10.4.2  汽車制動器系統(tǒng)閉環(huán)耦合模型的建立      lO.4.3  子結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的提取    10.5  結(jié)構(gòu)靈敏度分析與動力修改    參考文獻  附錄1  1／4模型S函數(shù)模板格式  附錄2  綜合控制方法的模塊框圖  附錄3  1／4整車模型綜合控制方法仿真結(jié)果  附錄4  10自由度模型以滑移率為控制參數(shù)的仿真結(jié)果  附錄5  15自由度模型單一控制參數(shù)對比仿真結(jié)果  附錄6  15自由度模型綜合控制方法仿真結(jié)果  附錄7  某型車仿真分析算例  附錄8  ADAMS與MATLAB的協(xié)同仿真與道路實驗對比仿真  附錄9  在Simulink中進行低附著路面上的仿真結(jié)果  附錄10  道路實驗算例  附錄11  核心控制單元  附錄12  核心控制算法框圖  附錄13  輔助控制邏輯  附錄14  重要函數(shù)說明  附錄15  87C196KC程序說明  附錄16  數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)  附錄17  函數(shù)說明  附錄18  控制參數(shù)的宏定義  附錄19  實驗設備、儀器、元件與電磁特性

編輯推薦

　　《車輛制動系統(tǒng)電磁動力學與耦合控制》不僅理論方法先進，而且工程應用性強，適合于車輛工程、機械控制、力學和材料等專業(yè)的科研、設計人員及工程技術(shù)人員閱讀參考，并可兼作高等院校車輛工程、機械控制、力學等專業(yè)相關(guān)方向的教師、博士、碩士研究生教學用書，也可作為車輛工程、力學等和其他相關(guān)專業(yè)本科生的學習參考書和工具書。

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