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| 編輯推薦： |
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车身安全是汽车行驶安全的重要保障技术之一，车身自主控制和调节系统是汽车在低附着力路面、弯道、紧急制动等特殊工况下不发生事故的保障，也是人文关怀的体现，更是高性能车辆必 备的技术。
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| 內容簡介： |
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本书从汽车车身稳定性控制与优化两个方面对汽车车身电子控制技术进行分析研究，系统介绍汽车动力学模型、汽车车身稳定性控制、汽车运行状态估计、汽车换道控制策略、汽车轨迹跟踪控制、汽车避撞控制系统、基于稳健性能的汽车稳定性优化、汽车座椅压力分布识别系统等理论与实践案例。本书既可作为汽车企业开发人员的技术参考书，也可作为高等学校车辆工程相关专业的研究生课程教材。
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| 關於作者： |
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张蕾，天津市131创新人才工程第一层次人才、天津市教学名师、天津市三八红旗手，主要研究领域包括汽车现代设计方法、故障诊断技术、职业教育研究等。主持完成国家级、省部级科学研究以及教育教学研究项目多项，曾获省部级科技进步三等奖2项、天津市优秀教育成果二等奖1项；第一发明人获得发明专利10余项、实用新型专利30多项、软件著作权近40项。发表学术论文80余篇，出版专著1部。指导学生获得多篇天津市优秀硕士、优秀本科毕业论文。主编出版汽车专业课教材10余部，其中《汽车电子控制技术》获批“十二五”职业教育国家规划教材，《汽车空调》获批“十四五”职业教育国家规划教材。
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| 目錄：
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第一章汽车动力学模型1
第一节汽车系统动力学模型1
第二节汽车转向系统动力学模型8
第三节汽车制动系统动力学模型14
第四节汽车悬架系统动力学模型19
第五节汽车碰撞力学模型27
第二章汽车车身稳定性控制34
第一节汽车车身稳定性理论34
第二节极限工况下汽车稳定性控制43
第三节汽车横摆与侧翻综合控制72
第三章汽车运行状态估计92
第一节汽车状态估计理论92
第二节基于道路坡度不确定性的汽车运行状态估计109
第四章汽车换道控制策略131
第一节换道决策与轨迹规划131
第二节基于驾驶风格的汽车换道控制策略138
第三节汽车横向换道控制策略150
第四节汽车横纵向综合换道控制策略159
第五章汽车轨迹跟踪控制165
第一节模型预测控制理论165
第二节横向坡道路况下汽车轨迹跟踪控制172
第三节坡道路况下MCMPC轨迹跟踪控制器189
第六章汽车避撞控制系统205
第一节汽车避撞模式205
第二节汽车横向主动避撞控制系统212
第三节汽车横纵向耦合避撞控制系统227
第七章基于稳健性能的汽车稳定性优化243
第一节稳健性能分析243
第二节基于田口方法的汽车车身稳定性优化250
第三节基于响应面方法的汽车车身稳定性优化258
第四节基于蒙特卡罗方法的汽车车身稳定性优化270
第八章汽车座椅压力分布识别系统275
第一节汽车座椅压力测量系统275
第二节基于神经网络的汽车座椅压力识别系统288
参考文献298
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| 內容試閱：
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随着电子技术的迅速发展，现代汽车车身电子控制技术发生了巨大的变革，为提高汽车的安全性、舒适性、操纵稳定性提供了重要的技术支撑。汽车车身是一个复杂的系统，当汽车在不同工况下行驶时，各子系统间的运动相互影响、相互作用，影响汽车的整车性能。因此，本书综合考虑转向系统、悬架系统、制动系统的协同作用，应用多体系统动力学理论、仿真技术、优化设计理论、稳健优化理论，阐述汽车车身电子控制技术及其优化。
汽车系统动力学可以按汽车运动方向分为纵向、垂向和侧向动力学三大部分，而汽车车身的运动与汽车的悬架系统、制动系统和转向系统紧密相关。为了得到汽车在复杂工况下最佳的动力学性能，以及它们之间的耦合关系，建立汽车动力学模型。通常，汽车控制需要综合考虑车辆在纵向、侧向、垂直方向以及车辆的侧倾、横摆和俯仰的运动情况，进而改善汽车的操纵稳定性、平顺性以及安全性和制动性等。
由于路况及周围环境的多变特性，使得汽车在行驶的过程中也有不同状态。当车速较高或在低附着力路面的弯道行驶时，轮胎的侧向力呈现饱和状态，其抗侧滑的能力迅速下降，汽车的弯道跟踪性能下降。当汽车处于这种不稳定的状态时，驾驶员通过方向盘难以操控汽车，这时便有可能出现转向不足或者过度转向的危险状况，最终导致汽车发生侧滑、横摆、驶出弯道等情况。因此，通过控制汽车车身稳定性，防止汽车出现危险状况，降低事故发生率尤为重要。
汽车运行状态估计是自动驾驶和智能交通系统的重要组成部分，是指通过对汽车运动状态的相关参数进行测量，然后根据汽车动力学模型和传感器数据进行计算，从而估计汽车的位置、速度和姿态等信息。传统的汽车状态估计方法主要基于传感器数据，如加速度计、陀螺仪、GPS等，但这些方法存在精度低、鲁棒性差等问题。因此，准确、可靠的汽车运行状态估计方法成为重要的研究内容。
换道决策是汽车自动换道控制策略的重要组成部分，对于提高道路通行效率、降低交通事故发生率具有重要意义。对于车辆进行换道的可行性分析，必须综合考虑车辆的当前状况、周围交通情况、道路几何、前方障碍物、驾驶意图等多个方面，确保车辆在换道过程中实现平稳过渡，避免与其他车辆发生危险情况。同时，遵循交通法规，选择合适的换道时机和方式，以确保操作的合法性。
目前应用于车辆轨迹跟踪的方法众多，但是模型预测控制理论使用最广。对于横向坡道路况下的汽车轨迹跟踪控制，涉及的物理量繁杂，因此应用模型预测控制理论研究横向坡道路况的汽车轨迹跟踪控制器。基于传统车辆动力学的MPC轨迹跟踪控制器的确能够很好地适应无道路坡度角的水平道路，但是在具有一定道路坡度角即考虑侧倾因素的路面上追踪效果、稳定性差，增加侧倾因素设计的MCMPC轨迹跟踪控制器能够适应具有一定道路坡度角和变曲率工况，稳定精确地完成追踪任务。
汽车避撞控制系统能够在汽车行驶的过程中，根据周围的环境信息，判断出可能存在的碰撞危险，从操作方式上汽车避撞控制系统主要分为两种，横向避撞即主动转向避撞和纵向避撞即主动制动避撞。但是实际避撞过程非常复杂与多样，仅仅依靠单一的避撞方式具有局限性，无法实现较好的避撞效果。因此通过分析横纵向的动力学耦合，研究影响横纵向运动的因素，进行横纵向耦合避撞，可以弥补独立控制在避撞效果方面的缺陷，提高避撞系统的鲁棒性和汽车的行驶稳定性。
在工程优化设计方法中，确定性设计忽略对影响产品质量特性波动因素的考虑，优化结果一般分布在约束的边界周围，所以当不确定性因素导致约束函数产生较大波动时，极易造成确定性设计结果失去优化效果。但稳健优化不仅能优化产品质量特性的均值，还可以降低产品质量特性的波动大小，降低产品不确定性因素的敏感程度，使产品质量特性保持稳定，因此在汽车车身稳定性优化中应用稳健设计方法具有重要意义。
基于座椅压力分布信号的汽车车内乘员识别系统，根据实验设计要求，在性别、年龄、身材、姿势等影响因素范围内，针对不同人群和座椅姿势，合理采集乘员的座椅压力分布，基于座椅压力分布输出值及压力分布存在分布区间上的显著性差异，可以识别不同车内乘员的不同座椅姿势，为汽车的乘坐舒适性、安全性提供有效的依据。
由于著者水平有限，书中不足之处诚望读者批评和指正。
张蕾
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