國際電氣工程先進技術譯叢：混閤動力汽車係統建模與控製 [Introduction to Hybrid Vehicle System Modeling and Control] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[加拿大] Wei Liu 著，殷國棟 等 譯

圖書標籤:

• 混閤動力汽車
• 汽車工程
• 電氣工程
• 建模與控製
• 新能源汽車
• 動力係統
• 控製係統
• 車輛工程
• 電驅動
• 節能技術

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111484967

版次：1

商品編碼：11604484

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 國際電氣工程先進技術譯叢

外文名稱：Introduction to Hybrid Vehicle System Modeling and Control

開本：16開

齣版時間：2014-12-01

編輯推薦

適讀人群 ：高等院校車輛工程、電氣工程和能源動力專業的高年級本科生及研究生教材，混閤動力汽車係統分析、設計和開發的培訓參考資料，供汽車設計和研究人員閱讀。
　　

　　注重建模、控製以及算法，包含豐富的數據和實例，都取材於作者多年的實踐經曆。
　　 “國際電氣工程先進技術譯叢”是機械工業齣版社集中優勢資源精心打造的中高端産品，齣版目的是傳播國際技術成果，搭建電氣工程技術平颱。叢書中所有圖書都是精選的國外優秀電氣工程著作，主要針對新能源、智能電網、電力電子、自動控製及新能源汽車等電氣工程熱點領域。這些圖書都是由經驗豐富的業內人士編著，並由國內知名專傢翻譯，具有很高的實用性。
　　 “國際電氣工程先進技術譯叢”的齣版目的主要是為廣大國內讀者提供一個展示國外先進技術成果的窗口，使國內讀者有一個可以更好地瞭解國外技術的平颱。“國際電氣工程先進技術譯叢”可供電氣工程及相關專業工程技術人員、科研人員及大專院校相關專業師生參考。

內容簡介

　　《國際電氣工程先進技術譯叢：混閤動力汽車係統建模與控製》係統地講述瞭混閤動力汽車建模和控製係統的基本原理與實現技術問題，研究內容注重建模、控製和算法，包括豐富的數據和實例。本書主要包括混閤動力汽車的建模、控製、仿真、性能分析和設計等內容，介紹瞭一個完整的係統解決方案。本書共9章和2個附錄，可分為3個部分：①混閤動力汽車的係統組成與建模；②混閤動力汽車的先進控製算法；③混閤動力汽車的工程實現。

內頁插圖

目錄

譯者序
前言
常用符號錶
縮寫詞
第1章 概述
1.1 混閤動力汽車的總體結構
1.1.1串聯式混閤動力
1.1.2並聯式混閤動力
1.1.3 串-並聯混閤動力
1.2 混閤動力汽車係統的組件
1.3混閤動力汽車係統的分析
1.3.1 混閤動力汽車的功率流
1.3.2 典型的驅動周期
1.3.3 汽車的操縱靈活性
1.3.4 汽車的燃油經濟性和排放量
1.4 混閤動力汽車的控製
參考文獻
第2章 混閤動力汽車的基本組成
2.1 原動機
2.1.1 汽油發動機
2.1.2 柴油發動機
2.1.3 燃料電池
2.2 采用DC-DC變換器和DC-AC逆變器的電動機
2.3 能量儲存係統
2.3.1 混閤動力汽車能量儲存係統的要求
2.3.2 混閤動力汽車車用電池的基本類型
2.4 混閤動力汽車的傳動係統
參考文獻
第3章 混閤動力汽車模型的建立
3.1 內燃機模型的建立
3.2 電動機模型的建立
3.3 電池係統模型的建立
3.4 傳動係統模型的建立
3.4.1 離閤器與動力分配裝置的建模
3.4.2 液力變矩器的建模
3.4.3 變速箱的建模
3.4.4 傳動係統控製器的建模
3.5 主減速器和輪胎模型的建立
3.6 車身模型的建立
3.7 基於PID的駕駛員模型
參考文獻
第4章 混閤動力汽車的電力電子器件和電動機傳動裝置
4.1 基本電力電子器件
4.1.1 二極管
4.1.2 晶閘管
4.1.3 雙極結型晶體管
4.1.4 MOS場效應晶體管
4.1.5 絕緣柵雙極型晶體管
4.2 DC-DC變換器
4.2.1 DC-DC變換器的基本原理
4.2.2 降壓變換器
4.2.2.1 穩態工作原理
4.2.2.2 輸齣電壓脈動
4.2.3升壓變換器
4.2.4 降壓/升壓變換器
4.2.5 DC-DC變換器在混閤動力汽車係統中的應用
4.2.5.1 隔離式DC-DC降壓變換器
4.2.5.2 四象限DC-DC變換器
4.3 DC-AC逆變器
4.3.1 DC-AC逆變器的基本原理
4.3.2 單相DC-AC逆變器
4.3.3 三相DC-AC逆變器
4.4 電動機驅動
4.4.1 無刷直流電動機及其控製
4.4.1.1 無刷直流電動機工作原理
4.4.1.2 轉矩和鏇轉磁場
4.4.1.3 無刷直流電動機控製
4.4.1.4 無刷直流電動機轉矩-轉速特性和典型技術參數
4.4.1.5 無傳感器無刷直流電動機控製
4.4.2 交流感應電動機及其控製
4.4.2.1 交流感應電動機工作的基本原理
4.4.2.1 交流感應電動機的控製
4.5 插電式電池充電器設計
4.5.1 插電式混閤動力汽車/純電動汽車電池充電係統的基本配置
4.5.2 功率因數及其校正技術
4.5.3 插電式充電控製
第5章 蓄能係統建模及控製
5.1 簡介
5.2 測定SOC的方法
5.2.1 基於電流的SOC測定法
5.2.2 基於電壓的SOC測定法
5.2.3基於擴展卡爾曼濾波器的SOC測定法
5.2.4 基於瞬態響應特性的SOC測定法
5.2.5 基於模糊邏輯的SOC測定法
5.2.6 通過多種途徑閤並測定SOC
5.2.7進一步討論在混閤動力汽車應用中的SOC算法
5.3 電池電量供應能力的預測
5.3.1 PNGV HPPC電池可用功率估計
5.3.2 改進的PNGV HPPC電池可用功率估計
5.3.3 基於電氣電路等效模型的功率估計
5.4 電池壽命預測
5.4.1 電池壽命的特性和機理
5.4.2 電池生命狀態的定義
5.4.3 蓄能條件下生命狀態的測定
5.4.4 循環條件下電池壽命的測定
5.4.4.1 脫機時循環條件下電池的壽命測定
5.4.4.2 工作時電池的壽命測定
5.5 電池單元均衡
5.5.1 SOC均衡
5.5.2 均衡的硬件實現
5.5.3 電池單元均衡控製的算法和評估
5.6 電池單元內部溫度估算
5.6.1 簡介
5.6.2 風冷式圓筒形混閤動力車電池的電池單元內部溫度估算
5.7 電池係統效率
參考文獻
第6章 混閤動力汽車的能量管理策略
6.1引言
6.2基於規則的能量管理策略
6.3基於模糊邏輯的能量管理策略
6.3.1模糊邏輯控製
6.3.2基於模糊邏輯的能量管理策略
6.4混閤動力汽車中內燃機最佳工作點的確定
6.4.1問題的數學錶述
6.4.2確定最佳工作點的步驟
6.4.3黃金分割搜索法
6.4.4最佳工作點的確定
6.4.5確定最佳工作點的案例
6.4.6性能評價
6.5基於價值函數的最佳能量管理策略
6.5.1基於成本函數的最佳能量管理策略的數學錶述
6.5.2優化案例
6.6結閤循環模式識彆的最優能量管理策略
6.6.1循環形式和風格的模式識彆算法
6.6.2最優能量分配方法的確定
參考文獻
第7章 其他的混閤動力汽車的控製問題
7.1內燃機控製的基礎
7.2 通過電機的發動機轉矩波動的排放控製
7.2.1 滑膜控製
7.2.2基於滑膜控製方法的發動機轉矩波動排放控製
7.3 高壓總綫的峰值控製
7.4 混閤動力汽車電池係統的熱量控製
7.4.1 綜閤PID前、反饋控製的電池熱量係統
7.4.2 電池熱量控製的最優策略
7.5混閤動力汽車/純電動汽車牽引電動機控製
7.5.1驅動力矩控製
7.5.2 電動機的阻止反轉控製
7.6 混閤動力汽車/純電動汽車係統的主動懸架控製
7.6.1 車輛四分之一的懸架係統模型
7.6.2 主動懸架係統控製
第8章 插電式充電的特性、算法和對能量分配係統的影響
8.1 簡介
8.2 插電式混閤動力汽車的電池係統和充電特性
8.2.1AC-120插電式充電策略
8.2.2AC-240插電式充電策略
8.2.3 快速充電策略
8.3 插電式充電對電網的影響
8.3.1 對配電係統的影響
8.3.2對電力網絡的影響
8.4最優插電式充電策略
8.4.1 最優迴充點的確定
8.4.2基於成本的最優插電式充電策略
第9章 混閤動力汽車的設計和性能分析
9.1混閤動力汽車的仿真係統
9.2典型行駛工況實驗
9.3各部件的計算與駕駛性能分析
9.3.1駕駛性能計算
9.3.2混閤動力汽車主要部件的初步選擇
9.3.2.1原動機的選擇
9.3.2.2傳動比的選擇
9.3.2.3能量儲存係統的選擇
9.3.2.2設計案例
9.4燃油經濟性與排放量的仿真計算
參考文獻
附錄A 係統識彆：狀態和參數估計方法
A.1動態係統與數學模型
A.1.1數學模型的類型
A.1.2綫性連續係統
A.1.2.1綫性連續時不變係統的輸入輸齣模型
A.1.2.2綫性連續時不變係統的狀態空間模型
A.1.3綫性離散係統與建模
A.1.4綫性時不變離散隨機係統
A.2動態係統的參數估計
A.2.1最小二乘
A.2.2最小二乘估計的統計特性
A.2.3遞推最小二乘估計
A.2.4慢時變參數的最小二乘估計
A.2.5廣義最小二乘估計
A.3動態係統的狀態估計
A.4動態係統聯閤狀態與參數估計
A.4.1擴展卡爾曼濾波
A.4.2奇異束模型
A.5參數及狀態估計數值穩定性的提高
A.5.1平方根算法
A.5.2 UDUT協方差分解算法
A.6建模和參數識彆
參考文獻
附錄B先進動力學係統控製技術
B.1控製係統的極點配置
B.2最優控製
B.2.1平方根算法最優控製問題
B.2.2龐特裏雅金極大原理
B.2.3動態規劃
B.2.4綫性二次控製
B.3隨機和自適應控製
B.3.1最小方差預測與控製
B.3.1.1最小方差預測
B.3.1.2最小方差控製
B.3.2自校正控製
B.3.3模型參考自適應控製
B.3.4模型預測控製
B.4容錯控製
B.4.1硬件冗餘控製
B.4.2軟件冗餘控製
參考文獻

前言/序言

　　為應對能源和環境危機，世界各國都在緻力於新能源汽車的開發和研究。混閤動力汽車剋服瞭純電動汽車續航裏程短和傳統汽車燃油消耗高的缺陷，被認為是當前最具有發展潛力的新能源汽車。
　　本書的作者WeiLiu（劉偉）博士是美國通用汽車公司高級工程師，具有20多年的混閤動力汽車的研究開發經驗和15年的學術科研經曆。作者依據在混閤動力汽車領域中的科研與實踐經驗，係統、詳細地描述瞭混閤動力汽車的係統特性和數學模型、先進的控製算法和實現技術方法，包括豐富的數據和實例。本書為新能源汽車研究者和企業工程師提供瞭一套科學嚴謹的方案，解決混閤動力汽車建模和控製方麵的問題，是該領域中處理技術難題的有效工具，有助於先進控製算法的研究，促進高效節能的混閤動力汽車技術的發展。因此，本書對從事汽車工程研究的學者和工程技術人員有很高的參考價值。
　　在本書的翻譯過程中，得到瞭國內外同行和朋友的熱情幫助。特彆是東南大學陳南教授、陳建鬆、王榮蓉和王金湘老師的認真審閱，車輛工程專業博士生：金賢建、邊辰通，以及碩士生：陳琦、李江湖、呂永健、陸誌平、劉江華、瀋晨、王震宇、陳明勝、吳昊等學生的熱情幫助，在翻譯和校稿方麵做瞭很多工作，在此一並錶示感謝。
　　殷國棟
　　2014．9．20

智能交通係統：前沿理論與應用實踐 書籍簡介 本書聚焦於當前交通工程領域最具活力的前沿方嚮——智能交通係統（Intelligent Transportation Systems, ITS），旨在為讀者提供一個全麵、深入且注重實踐的知識體係。在城市化進程加速、能源危機與環境壓力日益增大的背景下，發展高效、安全、綠色的交通係統已成為全球共識。本書係統梳理瞭ITS從基礎理論到前沿技術的演進脈絡，並結閤大量工程案例，探討瞭如何利用先進的信息技術、通信技術和控製理論來優化交通流、提升齣行體驗並降低環境負荷。 第一部分：智能交通係統的基礎架構與理論基石 本部分首先界定瞭智能交通係統的核心概念、發展曆程與未來趨勢。我們深入分析瞭支撐ITS運行的異構數據采集體係。這包括先進的傳感器技術（如地磁傳感器、毫米波雷達、激光雷達Lidar、高清視頻分析係統），以及新型的通信技術（如V2X, Vehicle-to-Everything）。詳細闡述瞭如何對海量、高維度、時空耦閤的交通數據進行預處理與融閤，確保數據的準確性和實時性。 理論基石部分側重於交通流的數學建模。我們超越瞭經典的、基於宏觀流理論（如Greenshields模型、Underwood模型）的局限，重點介紹瞭微觀交通流模型的精進，特彆是基於個體的交通仿真（Agent-Based Modeling）和基於行為決策的交通模型。此外，本書還引入瞭復雜網絡理論在描述城市路網拓撲結構和分析交通擁堵傳播路徑中的應用，為後續的控製策略設計奠定理論基礎。 第二部分：數據驅動的交通感知與預測技術 在信息時代，感知是智能交通的“眼睛”。本書詳盡探討瞭如何利用先進的數據分析技術實現對交通狀態的精準刻畫。 交通狀態感知： 詳細介紹瞭基於深度學習的實時交通事件檢測方法，包括對交通事故、違規停車、行人闖入等異常事件的自動識彆與分類。重點分析瞭使用捲積神經網絡（CNN）和循環神經網絡（RNN）在視頻流中進行交通對象檢測、跟蹤與行為識彆的最新進展。 交通流預測： 針對交通流量、速度和占有率的短期、中期和長期預測問題，本書係統對比瞭統計學方法（如ARIMA、Kalman Filter）與現代機器學習方法。特彆地，我們深入剖析瞭如何構建圖捲積網絡（GCN）模型來捕捉路網中的空間依賴性，並結閤時空注意力機製（Spatial-Temporal Attention）來提升長時程交通預測的精度和魯棒性。對於極端天氣或突發事件下的不確定性預測，本書還介紹瞭基於貝葉斯方法的概率性預測框架。 第三部分：自適應與協同的交通控製係統 本部分是本書的核心應用部分，探討如何利用實時感知到的信息，設計齣更智能、更具彈性的交通控製策略。 信號控製優化： 深入剖析瞭自適應交通信號控製（ATSC）係統的設計原理。從傳統的基於排隊長度和行程時間的優化目標函數齣發，過渡到使用強化學習（Reinforcement Learning, RL）來訓練智能體的動態決策過程。詳細介紹瞭如DQN、A3C等算法在多交叉口協同控製中的具體實現細節、奬勵函數設計，以及如何處理高維狀態空間帶來的挑戰。 匝道控製與路徑誘導： 針對高速公路與城市快速路，本書闡述瞭如何通過優化匝道控製策略（Ramp Metering）來平抑主乾道的流量衝擊。同時，結閤最優控製理論，設計瞭基於實時路況的動態路徑誘導策略，旨在全局範圍內最小化係統總行程時間，而非僅僅優化局部路段的通行效率。 協同式交通管理（C-ITS）： 探討瞭車輛與基礎設施之間的協同作用。詳細介紹瞭基於V2X的閤規性控製，例如如何利用車隊信息實時調整下一個路口的綠信比，實現“綠波帶”的動態調整，以及在無信號燈交叉口場景下的衝突避免算法。 第四部分：麵嚮未來齣行的齣行服務與管理 隨著共享經濟和自動駕駛技術的興起，交通服務模式正在經曆根本性變革。本部分聚焦於新型齣行服務的設計與管理。 需求響應式交通（DRT）： 研究瞭如何利用優化算法（如綫性規劃、混閤整數規劃）來高效地匹配乘客需求與車輛資源，實現動態拼車和定製公交服務的最佳調度。 自動駕駛環境下的交通流管理： 探討瞭當大量自動駕駛車輛（AVs）接入路網後，交通流特性的潛在變化。分析瞭如何利用AVs的精確控製能力來設計車道級動態管理策略，例如動態改變車道方嚮或實現無縫變道，以提高路口的服務容量。同時，本書也討論瞭在混閤交通流（有人駕駛/自動駕駛混閤）環境下，如何設計既能保證安全又能兼顧效率的混閤控製策略。 第五部分：安全評估與可持續性評估 本書的最後一部分強調瞭ITS的社會價值與可持續性。詳細介紹瞭交通安全評估的量化方法，特彆是如何利用事故概率模型和風險指數來評估新的控製策略對安全性的影響。在可持續性方麵，本書提供瞭量化評估方案，用以衡量不同ITS部署對能源消耗、排放水平和擁堵緩解所帶來的環境效益。 總結 本書力求在理論深度與工程實踐之間架起一座堅實的橋梁，麵嚮交通規劃師、係統工程師、從事算法研發的科研人員以及高年級本科生和研究生。它不僅提供瞭現有的最佳實踐，更引導讀者思考如何運用新興技術解決未來交通麵臨的復雜挑戰。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，更像是一次與領域內頂尖專傢的深度對話。它沒有試圖用過於簡化的例子來掩蓋問題的復雜性，而是坦然地展示瞭混閤動力係統固有的耦閤性和非綫性挑戰。正是這種不迴避睏難的態度，使得書中提供的解決方案顯得尤為可信和有力。我特彆喜歡它在討論控製魯棒性時所采用的論證方式，它不僅僅給齣瞭一個“好的”控製方案，更深入剖析瞭在麵對模型不確定性和外部乾擾時，該方案的性能邊界在哪裏，以及如何通過自適應或觀測器技術來彌補這些不足。這種對“為什麼有效”以及“在什麼條件下纔有效”的深入挖掘，是區分優秀技術著作和普通參考書的關鍵所在。它教會我的，不僅僅是具體的控製技巧，更是一種嚴謹的工程思維方法論。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期關注汽車能源轉型的工程師，我發現這本書的價值不僅在於它對現有技術的梳理，更在於它對未來趨勢的預判和布局。它在談論傳統混閤動力技術的同時，也在探討如何將這些基礎理論應用於下一代的燃料電池混閤動力係統，這種前瞻性是極其重要的。我特彆欣賞作者在討論能量迴收策略時，所采用的多尺度分析方法。這錶明作者並沒有將汽車係統看作一個孤立的整體，而是將其置於一個更廣闊的交通能源生態中去審視。書中對不同能量存儲單元——特彆是超級電容與鋰離子電池的協同工作模式——的建模和控製策略的比較分析，清晰地指齣瞭各自的優缺點和適用場景，這種客觀的評估視角對於我們做技術選型至關重要。這種層次感和全局觀的構建，使得這本書的知識體係顯得非常穩固和可靠，經得起時間的考驗。

評分☆☆☆☆☆

說實話，當我真正深入閱讀這本書的內容後，我發現它在處理“控製”這個環節時，錶現齣瞭一種罕見的嚴謹性與實用性的平衡。很多關於混閤動力汽車的書籍，要麼過於側重機械結構和熱力學，要麼就是一味地堆砌控製算法，缺乏將兩者有效結閤的橋梁。而這本書似乎在這方麵做齣瞭紮實的努力。我注意到，它沒有滿足於傳統的PID或者簡單的邏輯控製策略，而是引入瞭更先進的、基於優化的控製方法來解決能量管理問題。例如，書中對實時動態規劃在不同工況下的應用探討，展現瞭作者對係統實時決策能力的深刻理解。閱讀過程中，我經常停下來思考，如何纔能將書中的模型參數與我們實驗室的硬件平颱進行有效映射，減少仿真與實測之間的誤差。這種對實際工程挑戰的關注，讓這本書不僅僅是一本理論寶典，更像是一本可以指導工程實踐的路綫圖。那種對細節的執著，比如對傳感器噪聲處理和執行器限製的考量，是那些純粹的學術論文中常常被忽略的寶貴財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺吸引人的，那種深邃的藍和充滿科技感的綫條，讓人一眼就能感受到它與前沿技術領域的緊密聯係。我本來是衝著“國際電氣工程先進技術譯叢”這個名頭來的，希望能從中一窺國際上該領域的研究熱點和最新進展。畢竟，這個係列的書通常都代錶著一定的專業高度和前沿視野。我翻閱瞭一些目錄和引言，感覺作者在係統性地梳理復雜混閤動力係統的理論基礎方麵下瞭不少功夫，特彆是對於如何將現實世界中各種復雜的物理現象抽象成數學模型，這一點讓我印象深刻。書中似乎對不同構型（如串聯、並聯、混聯）的動力學特性分析有著獨到的見解，這對於我正在進行的一個關於能量流優化分配的課題來說，無疑提供瞭寶貴的參考框架。雖然內容專業性很強，但作者在行文時似乎努力保持瞭一種邏輯上的清晰，試圖將那些高深的理論以一種相對易於理解的方式呈現齣來，盡管對於初學者來說可能仍需要反復咀嚼。我特彆留意瞭其中關於電池熱管理和電機控製器設計的章節布局，期待它能在這些細分領域提供超越現有教科書的深度洞察。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和翻譯質量也值得一提，作為譯叢的一部分，它顯然經過瞭非常細緻的審校。我通常對工程技術譯著抱有戒心，因為許多譯本在專業術語的準確性和上下文的流暢性上都會大打摺扣，導緻閱讀體驗極差，甚至造成誤解。然而，這本譯著在這方麵錶現齣色，那些復雜的物理方程和控製律的錶達都顯得準確而自然，仿佛原作者就是一位精通中文的工程師。這極大地降低瞭理解門檻，使得我可以更專注於吸收核心的技術思想，而不是去費力地解讀拗口的語句。這種高水準的呈現方式，是對讀者時間和智力投入的尊重。我甚至發現書中的圖錶製作得極為清晰，坐標軸的標注和麯綫的區分都非常到位，這對於依賴視覺輔助理解復雜係統行為的研究者來說，簡直是福音。

評分☆☆☆☆☆

入門型的書。看看還是有好處的

評分☆☆☆☆☆

專業人士強烈推薦，好書！！！！

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送貨及時書本質量很好

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挺有用的，類似的書還不是太多。

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很不錯的書，將的內容很全，很專業，值得一看

評分☆☆☆☆☆

好。。。。。。。。？我想要的書

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不錯，值得買，很好很好很好。

評分☆☆☆☆☆

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