汽车动力学及底盘主动控制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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丁能根，许骏 著

图书标签:

• 汽车动力学
• 底盘控制
• 主动控制
• 车辆工程
• 汽车工程
• 控制系统
• 汽车悬架
• 车辆稳定性
• 仿真分析
• 智能交通

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122283412

版次：1

商品编码：12027747

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-01-01

用纸：胶版纸

页数：202

字数：347000

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：本书可作为高等学校车辆工程专业研究生教学用书,同时可供汽车设计和研究人员阅读参考。
《汽车动力学及底盘主动控制》是一本汽车动力学领域的专业参考书。本书主要介绍汽车动力学基本理论及其建模和求解的一般方法，分析汽车的加速性、制动性、行驶平顺性和操纵稳定性，研究汽车动力学性能的主要影响因素以及改善这些性能的各种控制系统和方法。还介绍了汽车非线性动力学系统的稳定性分岔分析，这部分内容有助于理解汽车系统的稳定性及各种汽车稳定性增强系统的控制原理。可作为汽车设计人员及高校师生参考使用。

内容简介

本书主要介绍汽车动力学基本理论及其建模和求解的一般方法，分析汽车的加速性、制动性、行驶平顺性和操纵稳定性，研究汽车动力学性能的主要影响因素以及改善这些性能的各种控制系统和方法。此外，介绍了汽车非线性动力学系统的稳定性分岔分析。在汽车动力学控制方面，运用现代控制理论并结合产业化开发实践，介绍了防抱制动系统(ABS)、驱动防滑转系统 (ASR)、自适应巡航控制(ACC)、高级紧急制动系统(AEBS)、主动/半主动悬架控制和电子稳定控制系统(ESC)等汽车底盘主动控制系统的工作原理、控制器设计及系统组成。可供相关专业高校师生参考使用。

作者简介

许骏，北京航空航天大学交通学院汽车工程系，教授、博士生导师，许骏博士1983年12月出生于浙江宁波。分别于2011年与2014年获清华大学工学博士（专业：车辆工程）、美国哥伦比亚大学 (Columbia University, New York, NY)哲学博士（专业：工程力学）。2014年6月起加入北京航空航天大学交通学院汽车工程系，任“卓越百人”教授、博士生导师；北京航空航天大学先进载运工具研究中心主任。主要研究内容包括：高性能冲击防护材料与结构、汽车碰撞安全、锂电池耐撞性、纳米流体材料力学以及交通事故分析等。迄今已在包括International Journal of Impact Engineering, PLOS One, Composites Part B, Computational Materials Science, Engineering Fracture Mechanics在内的期刊发表论文52篇。国家发明专利4项。担任10多种SCI期刊审稿人。现任美国机械工程师学会（American Society of Mechanical Engineers, ASME）断裂与失效专业委员会委员。主持或参与包括美国能源部、美国国防部、国家自然科学基金委青年基金、面上基金以及“十一五”支撑计划等12项国家或国际合作课题。目前担任本科生全英文课程《汽车材料》、《弹性理论基础》以及研究生课程《冲击动力学》的主讲老师。

内页插图

目录

第1章　绪论1
1.1 历史回顾 1
1.2 研究内容和特点 3
1.3 研究方法和理论基础 6
1.4 发展趋势 10
第2章　汽车驱动与制动动力学13
2.1 驱动力和行驶阻力 13
2.2 汽车加速性能 18
2.3 汽车制动性能 23
习题 30
第3章　汽车纵向动力学控制系统31
3.1 制动动力学单轮模型 31
3.2 ABS的控制原理和控制技术 35
3.3 ASR的工作原理和基本组成 41
3.4 ACC的工作原理和控制算法 45
3.5 AEB的工作原理和控制算法 52
习题 57
第4章　汽车振动基础58
4.1 概述 58
4.2 单自由度系统 60
4.3 多自由度系统 68
4.4 随机振动基础 76
习题 83
第5章　行驶动力学84
5.1 路面不平度及其功率谱 84
5.2 振动性能的评价 89
5.3 单轮车辆模型 94
5.4 单轨车辆和整车模型 110
5.5 行驶动力学仿真 115
习题 120
第6章　车辆的可控悬架121
6.1 主动悬架 121
6.2 半主动悬架 132
6.3 其他形式的可控悬架 141
习题 146
第7章　轮胎模型147
7.1 研究历史和现状 147
7.2 几种典型的轮胎模型 148
7.3 轮胎的瞬态响应特性 153
习题 155
第8章　汽车操纵动力学156
8.1 概述 156
8.2 二自由度转向运动动力学 159
8.3 汽车闭环操纵动力学 165
8.4 汽车非线性动力学及稳定性分岔分析 176
习题 180
第9章　汽车操纵稳定性控制系统181
9.1 概述 181
9.2 基于差压制动的电子稳定控制 184
9.3 主动前轮转向控制 192
9.4 基于AFS和DYC的集成控制 197
习题 200
参考文献　201

前言/序言

国内关于汽车动力学及底盘主动控制方面的教材、专著和译著已经不少,但从满足研究生课程教学的需要来看一般都存在一些不足。有些缺乏系统性或不够全面,有些内容相对陈旧,而有些则不适合用作教材。
本书在广泛参考了大量的教材和专著基础上,结合近年来汽车动力学及控制领域新的研究进展编写而成。在编写过程中,力求满足以下要求。
① 内容全面,系统性好。
② 深入浅出,便于学生阅读和理解。
③ 能够反映本课程研究领域的近期发展,如自适应巡航控制(ACC)、自主紧急制动系统(AEB)、汽车非线性动力学及稳定性分岔分析、前轮主动转向(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)等。
本书主要介绍汽车动力学基本理论及其建模和求解的一般方法,分析汽车的加速性、制动性、行驶平顺性和操纵稳定性,分析汽车动力学性能的主要影响因素以及改善这些性能的各种控制系统和方法。还介绍了汽车非线性动力学系统的稳定性分岔分析,这部分内容有助于理解汽车系统的稳定性及各种汽车稳定性增强系统的控制原理。
本书的个特点是注意吸收汽车动力学及底盘主动控制的新研究方法和成果,如ACC、AEB、AFS和电子稳定控制系统(ESC)等,在其他同类书中介绍较少。
第二个特点是注意介绍汽车动力学问题的各种求解方法、适用范围和内在联系。譬如平顺性分析时,当受到路面不平度随机输入的车辆系统为线性系统时,可以用功率谱分析并用求出频率响应函数的方法求解,这是利用了线性常系数微分方程解的叠加原理。如果考虑到车辆系统具有的明显非线性,则只能采用数值分析的方法。
第三个特点是研究内容比较广泛,涉及汽车整车和底盘各总成,全面反映了汽车的各种动态特性和动力学控制方法。
本书在编写过程中,清华大学郑四发教授、北京工业大学冯能莲教授等对本书提出许多宝贵意见。编写过程中得到了北京航空航天大学研究生院和化学工业出版社的大力支持和资助,同时在本书编写过程中参考及引用了国内外一些学者的论著和研究成果。在此,一并对他们表示衷心的感谢!
与已经出版的其他书籍一样,本书一定存在不足和问题。恳请读者批评指正,欢迎通过电子邮件(dingng@buaa.edu.cn、junxu@buaa.edu.cn)的方式进行沟通。

编著者

穿越时空的机械之诗：齿轮、悬挂与驾驶的智慧 这并非一本关于汽车动力学或底盘主动控制的书籍。相反，它是一曲献给机械美学、工程巧思以及人类与机器之间奇妙联系的赞歌。它将带领读者深入探寻那些隐藏在光滑金属外壳之下的灵魂，那些定义了出行体验的无形力量。 第一章：钢铁的脉搏——材料的低语 我们将从最根本的元素开始：材料。本书不会深入探讨材料的应力应变分析，而是以一种更诗意的方式，描绘钢铁、铝合金、镁合金，乃至于碳纤维复合材料如何在温度、压力与时间的淬炼下，演化出各自独特的性格。我们将追溯它们的起源，感受它们从矿石到精密零件的蜕变，体会工程师们如何理解和驾驭这些物质的内在语言，赋予它们生命，使其能够承受数以万计的行驶公里，而依旧保持坚韧与优雅。想象一下，当阳光洒落，车辆的每一个金属部件都在诉说着自己从熔炉中的诞生，到被精心打磨成流线型车身的历程。 第二章：流动的艺术——空气的雕塑 车辆在道路上穿梭，不仅仅是与地面接触，它更是在与空气共舞。本章将不再是关于空气动力学参数的计算，而是聚焦于空气如何以一种看不见的手，塑造车辆的轮廓。我们会探讨风洞中的科学，但更多的是以艺术家审视雕塑的眼光，去欣赏设计师们如何通过车身线条、扰流板、扩散器等元素，引导空气的流动，使其既能减少阻力，又能产生下压力，让车辆如虎添翼，贴地而行。我们会想象风吹过车身时发出的低语，它如何抚平棱角，如何塑造出令人心醉神迷的弧度。 第三章：动力的回响——引擎的哲学 内燃机，或电动马达，是车辆跳动的心脏。我们不会深入剖析其工作原理的每一个细节，而是去感受那份原始而强大的能量。我们将描绘汽油燃烧时迸发出的火焰之舞，或是电池中电子流动时激发的电流之歌。我们会思考，在工程师手中，这些看似简单的物理化学过程，如何被转化为推动数吨重物前行的澎湃动力。我们会去体会每一次油门踩下时，那股源源不绝的力量如何传递到车轮，让整个世界在身后飞速掠过。这是一种关于转化与释放的哲学，是人类智慧驱动能量的宏大叙事。 第四章：地面的低语——轮胎的连接 轮胎，是车辆与大地唯一的接触点，是力量传递的终点，也是路面信息的起点。本章不会讨论轮胎的花纹设计对抓地力的影响，而是将目光投向轮胎与地面之间那微妙而关键的每一次摩擦。我们将体会橡胶在不同路面上的细微差别，感受它如何在湿滑的柏油路上发出轻微的抗议，又如何在干燥的赛道上紧紧咬合。这是一种无声的沟通，是机械与自然的对话，是安全与性能的基石。我们会想象轮胎在每一次滚动中，所承载的重量、所产生的温度、所传递的震动，它们汇聚成一股细致入微的反馈，直接诉说着路面的性格。 第五章：律动的旋律——悬挂的交响 悬挂系统，是车辆的肢体，它承载着车身，过滤着颠簸，维持着车轮与地面的稳定接触。本章将不再是介绍各种悬挂结构的优劣，而是去聆听悬挂在每一次起伏、每一次转向时所奏响的交响乐。我们将体会弹簧的伸缩，减震器的工作，以及连杆的联动，它们共同编织出一曲流畅而和谐的律动。这是一种关于平衡与适应的艺术，是工程师们对舒适与操控的极致追求。我们会感受到车辆如何巧妙地应对路面的起伏，如何将颠簸转化为一种平稳的乘坐体验，仿佛行驶在一片宁静的湖面上。 第六章：灵魂的指引——转向的艺术 转向系统，是车辆的神经，它连接着驾驶者的意图与车辆的行动。本章将不再深入探讨转向比、转向角等技术参数，而是去感受驾驶者每一次轻微的扭动方向盘，所带来的细腻反馈。我们将体会车辆如何精准地响应，如何以一种近乎心灵感应的方式，随着驾驶者的意念而改变方向。这是一种关于连接与掌控的艺术，是人类智慧与机械反馈的完美结合。我们会想象方向盘在手中传递的那份沉甸甸的真实感，以及车辆在每一次转弯时所展现出的灵动与自信。 第七章：刹停的瞬间——力量的终结 刹车系统，是车辆安全的最后一道防线，是力量的终结。本章将不再关注刹车片的摩擦系数或液压的传递，而是去感受每一次刹车时，那股强大的制动力如何悄无声息地将运动的能量转化为热能，让车辆平稳地停驻。我们会体会刹车踏板传递的力度，以及车辆在减速过程中所展现出的稳定与可控。这是一种关于责任与信任的体现，是机械设计中安全至上的完美诠释。我们会想象那一瞬间，巨大的动能在刹车系统的作用下悄然消散，一切恢复平静。 第八章：光影的交织——车灯的语言 车辆不仅仅是交通工具，它也是夜晚中的一道风景。本章将不再讨论车灯的亮度、色温或配光曲线，而是去欣赏车灯在黑暗中点亮前路，照亮世界时所散发出的魅力。我们会体会远光灯穿透黑暗的坚定，近光灯温柔的陪伴，以及转向灯传递的明确信号。这是一种关于指引与沟通的语言，是车辆在黑夜中与世界交流的方式。我们会感受到车灯光束划破夜幕时所带来的安全感，以及它在夜晚行驶中，如何勾勒出车辆的轮廓，赋予其生命。 第九章：感官的延伸——内饰的温度 车辆的内部，是驾驶者最直接的感官接触区域。本章将不再列举内饰材料的种类或设计风格，而是去感受空间设计所带来的舒适感、科技感与人性化。我们会体会座椅的包裹，仪表盘的清晰，以及各种开关按钮的触感。这是一种关于体验与情感的营造，是工程师与设计师们共同打造的温馨港湾。我们会想象坐进车内，感受扑面而来的气息，触摸到每一个细节，仿佛置身于一个精心打造的私人空间。 第十章：旅途的诗篇——人与车的共鸣 最终，本书将回归人与车之间的关系。我们不再关注车辆的性能参数，而是去体会每一次驾驶所带来的独特体验。这是一种关于自由、探索与情感的共鸣。我们会想象在绵延的山路上驰骋，在城市的高速公路上穿梭，或是静静地停靠在海边，感受车辆所承载的不仅仅是物理上的位移，更是精神上的释放。这是一曲关于人类对速度、对自由、对探索永不停歇追求的颂歌，而车辆，便是这颂歌中最动人的乐章。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到《汽车动力学及底盘主动控制》这本书时，我脑海中立刻浮现出各种跑车在赛道上风驰电掣的画面。这本书的封面设计就充满了动感，仿佛蕴含着强大的能量。虽然我不是汽车工程师，但作为一名资深的汽车评论员，我一直致力于深入理解汽车的每一个细节，而车辆的动力学性能和底盘控制正是决定一辆车“灵魂”的关键所在。我迫不及待地翻阅了书中的章节，发现它不仅仅是理论的堆砌，更像是对汽车运动的“解剖”。从车辆的受力分析，到轮胎与地面的相互作用，再到各种主动安全和操控辅助系统的原理，这本书都进行了细致入微的阐述。我尤其关注书中关于车辆转向不足和转向过度的物理成因以及如何通过底盘控制系统加以改善的讨论。这些内容对于我撰写汽车评测报告，能够更精准地描述车辆的驾驶感受，提供了宝贵的理论依据。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对汽车技术发展史充满好奇的普通读者，一直想找一本能系统介绍汽车动力学和底盘控制演变的书。《汽车动力学及底盘主动控制》这本书，从其标题就透露出一种科技感和前沿性。我虽然不是专业人士，但通过阅读这本书的前言和目录，我能够感受到它所涵盖的内容是多么的丰富和精妙。我尤其被书中关于“主动控制”这一概念所吸引，这让我联想到现代汽车是如何从被动地响应路况，演变成主动地去适应和优化驾驶体验的。书中对于电子稳定控制（ESC）、主动悬架等技术的发展历程和工作原理的介绍，让我对现代汽车的安全性有了更深刻的认识。我期待这本书能够以一种易于理解的方式，将复杂的汽车技术呈现给我，让我能够更全面地欣赏汽车作为一项伟大工程的魅力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名汽车维修技师，日常工作中接触到各种各样的汽车故障和维修难题。《汽车动力学及底盘主动控制》这本书对我来说，就像是一位经验丰富的老前辈在悉心教导。虽然书中内容可能比我日常维修涉及的要更深入和理论化，但我相信它能够帮助我从根本上理解车辆的许多行为。比如，当客户抱怨车辆在转弯时感觉“飘”或者“抓不住地面”，我就可以通过书中关于车辆侧倾、侧滑等动力学概念来更好地向他们解释原因。而且，书中关于底盘主动控制系统的介绍，比如电子稳定控制（ESC）和主动转向系统，让我能够更清晰地了解这些高科技配置的工作原理，这对于我进行故障诊断和维修非常有指导意义。我特别希望能从书中找到关于这些电子控制单元（ECU）和传感器之间的通讯原理，以及常见故障的排查思路，这能大大提高我的工作效率。

评分☆☆☆☆☆

这本书我早就想买了，一直放在购物车里，最近终于下定决心入手了。拿到书的那一刻，我就被它的厚重感和精美的封面设计所吸引。封面上的那辆赛车，线条流畅，仿佛下一秒就要冲出画面，给我一种强烈的速度感和力量感。翻开书页，首先映入眼帘的是清晰的排版和高质量的纸张，印刷质量非常棒，字迹清晰，图片也栩栩如生，阅读起来非常舒适，不会有眼睛疲劳的感觉。虽然我还没有深入阅读，但从目录和前言来看，这本书的内容覆盖了汽车动力学的各个方面，从基础理论到复杂的控制系统，内容非常详实。我尤其对其中关于车辆稳定性和操控性的章节很感兴趣，这对我理解汽车的驾驶特性非常有帮助。我是一名汽车爱好者，平时也喜欢自己动手做一些小改装，这本书对我来说就像是一本宝典，能够帮助我更深入地理解汽车的工作原理，也为我未来的学习和实践提供了坚实的理论基础。我已经迫不及待地想深入钻研了，相信这本书一定会给我带来很大的启发和收获。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对汽车工程领域充满热情并致力于学术研究的博士生，我一直在寻找能够深入理解汽车动力学和底盘主动控制前沿技术的书籍。《汽车动力学及底盘主动控制》这本书无疑是我的一个重要发现。从书本的装帧设计就能看出其出版方对学术著作的重视程度。我特别关注书中关于先进控制理论在汽车底盘主动控制领域的应用。例如，书中对模型预测控制（MPC）在车辆动力学控制中的应用，或者基于AI的学习方法在自适应巡航控制（ACC）和自动驾驶辅助系统（ADAS）中的集成，我都抱有极大的期待。我希望书中能够提供一些前沿的研究成果和理论模型，甚至是一些尚未完全商业化的技术方向的探讨，这对于我撰写博士论文和开展创新性研究非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容和排版都让我感到惊喜。我通常比较喜欢阅读纸质书籍，因为触感和视觉体验是电子书无法替代的。这本书的纸张触感很好，厚实且有质感，油墨印刷清晰，久读不伤眼。封面设计更是点睛之笔，那辆仿佛蓄势待发的汽车，让人联想到其背后复杂精密的机械结构和电子系统。我是一名机械工程专业的学生，主修方向与汽车工程有关，所以对我而言，这本书无疑是一本非常重要的参考资料。我尤其关注书中关于悬架系统和转向系统的工作原理的介绍。我一直在学习如何进行悬架的动力学建模和仿真，而这本书似乎为我提供了很好的理论支撑和实践指导。我期待书中能有更多关于不同悬架类型（如麦弗逊、多连杆等）的详细分析，以及它们在提升车辆操控性和舒适性方面的具体作用。另外，主动控制部分的章节，如电子稳定程序（ESP）和牵引力控制系统（TCS）的工作逻辑，也是我非常想深入了解的。

评分☆☆☆☆☆

我是一名汽车造型设计师，虽然我的工作更多地关注车辆的外观美学和用户体验，但我一直认为，一个优秀的设计离不开对车辆内在机械原理的理解。《汽车动力学及底盘主动控制》这本书，从一个完全不同的角度，让我看到了汽车的“骨骼”和“肌肉”。我虽然不会去深入研究其中的数学公式，但我可以通过书中对车辆重心、悬架行程、车身刚性等概念的描述，来更好地理解为什么某些线条和比例的设计会影响到车辆的动态表现。例如，书中关于降低车辆重心以提升操控性的论述，让我明白为什么很多跑车的设计都是低矮流线型的。同时，底盘主动控制的部分，也让我意识到，现代汽车已经不仅仅是机械的集合，更是电子和软件的智慧载体，这种智慧如何与车辆的造型相辅相成，是我非常感兴趣的一个方向。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在汽车行业摸爬滚打多年的工程师，我深知一本扎实的技术书籍对于职业发展的重要性。这本书《汽车动力学及底盘主动控制》我早就听闻其大名，也看到过不少同行推荐。这次有幸拿到实体书，更是爱不释手。从装帧设计来看，它就透着一股专业和严谨的气息。书的整体设计风格简洁大气，没有多余的花哨装饰，但细节之处却体现了出版方的用心。书中的内容涵盖了汽车动力学的基础概念，例如车辆的运动学模型、动力学模型，以及各种力系的分析，这部分是理解车辆性能的基石。而更让我眼前一亮的是关于底盘主动控制的部分，这涉及到电子稳定控制（ESC）、主动悬架、转向辅助等一系列高科技技术。我平时的工作就与这些领域息息相关，因此我非常关注书中对于这些系统的工作原理、控制策略以及集成设计的阐述。我期待书中能够提供一些深入的理论推导和实用的工程案例，能够帮助我解决工作中遇到的实际问题，或者为我提供新的技术思路。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对汽车历史和技术演变充满好奇的普通读者。虽然我不是专业技术人员，但我一直觉得汽车不仅仅是一种交通工具，更是一项汇聚了无数智慧和创新的结晶。这本书的标题《汽车动力学及底盘主动控制》听起来就非常有深度，我本来担心会过于枯燥，但实际翻阅后，我发现我的顾虑是多余的。书中虽然包含了大量专业术语和公式，但作者在解释这些概念时，往往会辅以生动形象的比喻和图示，这大大降低了阅读的门槛。我尤其欣赏书中对不同类型车辆在不同工况下的动力学表现的描述，比如在湿滑路面上如何保持抓地力，或者在高速过弯时如何维持稳定。这些内容让我对“人车合一”的驾驶体验有了更深刻的理解。虽然我无法完全理解所有的数学推导，但我至少能够从中窥见到汽车工程师们是如何通过精密的计算和控制来实现极致的驾驶乐趣和安全性的。这本书让我觉得，汽车技术真的太迷人了！

评分☆☆☆☆☆

我是一位对汽车工程领域充满浓厚兴趣的大学老师。在寻找能够充实我课堂教学内容和指导学生进行科研的材料时，《汽车动力学及底盘主动控制》这本书引起了我的注意。收到书后，我首先对其严谨的学术风格和深入的理论分析感到满意。这本书的结构清晰，逻辑性强，从基础的车辆动力学原理开始，逐步深入到复杂的底盘主动控制系统。我尤其欣赏书中在介绍各种控制算法和模型时，能够兼顾理论的严谨性和工程的实用性。例如，对于主动悬架系统的模糊控制或PID控制的讲解，不仅有数学模型的推导，还可能包含了实际应用中的参数调整和鲁棒性分析。这对于我指导学生进行毕业设计和学术论文研究非常有帮助。我期待书中能够提供一些关于现代汽车电子稳定控制（ESC）系统中，例如车辆侧滑角估计、横摆角速度控制等算法的详细介绍，以及它们是如何协同工作的。

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好

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好

评分☆☆☆☆☆

不错，质量很好。

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不错，质量很好。

评分☆☆☆☆☆

不错不错，挺专业

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不错，质量很好。

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不错不错，挺专业

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很好

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