智能汽車控制工程

前言
第1 章
緒論
1.1　智能車輛決策方法/ 001
1.2　智能車輛規(guī)劃方法/ 003
1.3　智能車輛路徑跟蹤控制/ 004
1.4　智能車輛側(cè)向穩(wěn)定性控制/ 006
1.5　車輛行駛狀態(tài)估計(jì)/ 008
1.6　智能車輛多車協(xié)同編隊(duì)控制/ 010
參考文獻(xiàn)/ 012
第2 章
智能車輛決策方法
2.1　概述/ 019
2.2　智能車輛類人輔助駕駛決策/ 020
2.2.1　駕駛模擬實(shí)驗(yàn)/ 021
2.2.2　駕駛員特性辨識(shí)/ 023
2.2.3　高速公路變道類人決策/ 025
2.2.4　仿真實(shí)例/ 028
2.3　智能車輛自主行為決策/ 032
2.3.1　換道決策模型/ 033
2.3.2　決策強(qiáng)化學(xué)習(xí)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)設(shè)計(jì)/ 038
2.3.3　基于DDPG 的橫縱向換道決策/ 046
2.3.4　仿真實(shí)例/ 050
本章小結(jié)/ 054
參考文獻(xiàn)/ 055
第3 章
智能車輛避障路徑規(guī)劃
3.1　概述/ 057
3.2　智能車輛系統(tǒng)建模/ 058
3.2.1　車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)模型/ 058
3.2.2　車輛動(dòng)力學(xué)模型/ 059
3.2.3　車道線模型與障礙車運(yùn)動(dòng)學(xué)模型/ 061
3.3　基于模型預(yù)測的避障路徑規(guī)劃算法實(shí)例/ 063
3.3.1　考慮駕駛風(fēng)格的避障路徑規(guī)劃問題描述/ 063
3.3.2　基于模糊規(guī)則的駕駛員駕駛風(fēng)格辨識(shí)/ 064
3.3.3　基于人工勢(shì)場的車路模型構(gòu)建/ 071
3.3.4　模型預(yù)測路徑規(guī)劃算法設(shè)計(jì)/ 075
3.3.5　仿真實(shí)例/ 079
3.4　基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的避障路徑規(guī)劃算法實(shí)例/ 081
3.4.1　基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的避障路徑規(guī)劃問題描述/ 081
3.4.2　強(qiáng)化Q 學(xué)習(xí)原理簡介/ 081
3.4.3　強(qiáng)化Q 學(xué)習(xí)避障路徑規(guī)劃算法設(shè)計(jì)/ 083
3.4.4　仿真實(shí)例/ 085
本章小結(jié)/ 087
參考文獻(xiàn)/ 087
第4 章
智能車輛路徑跟蹤控制
4.1　概述/ 091
4.2　智能車輛建模/ 092
4.2.1　車輛位置描述/ 092
4.2.2　車輛系統(tǒng)建模/ 093
4.3　智能車輛路徑跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)/ 097
4.3.1　問題描述/ 097
4.3.2　路徑跟蹤滾動(dòng)優(yōu)化控制器設(shè)計(jì)/ 098
4.3.3　路徑跟蹤控制實(shí)車實(shí)現(xiàn)/ 103
4.3.4　實(shí)車實(shí)驗(yàn)/ 110
4.4　智能車輛避障路徑規(guī)劃- 跟蹤控制一體化設(shè)計(jì)/ 114
4.4.1　避障控制問題描述/ 114
4.4.2　路徑規(guī)劃- 跟蹤控制一體化設(shè)計(jì)/ 119
4.4.3　仿真實(shí)例/ 128
本章小結(jié)/ 139
參考文獻(xiàn)/ 140
第5 章
車輛側(cè)向穩(wěn)定性控制
5.1　概述/ 143
5.2　車輛動(dòng)力學(xué)建模/ 143
5.2.1　考慮側(cè)向及橫擺運(yùn)動(dòng)的二自由度車輛模型/ 144
5.2.2　考慮側(cè)向側(cè)傾及橫擺運(yùn)動(dòng)的三自由度車輛
模型/ 146
5.3　智能車輛主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向與橫擺力矩集成
穩(wěn)定性控制/ 148
5.3.1　問題描述/ 148
5.3.2　前輪轉(zhuǎn)向與橫擺穩(wěn)定集成非線性滾動(dòng)優(yōu)化
控制器設(shè)計(jì)/ 150
5.3.3　前輪轉(zhuǎn)向與橫擺穩(wěn)定集成控制器的FPGA
實(shí)現(xiàn)/ 155
5.3.4　仿真與試驗(yàn)結(jié)果分析實(shí)例/ 159
5.4　智能車輛橫擺與側(cè)傾集成穩(wěn)定性控制/ 168
5.4.1　問題描述/ 168
5.4.2　車輛穩(wěn)定邊界/ 175
5.4.3　車輛橫擺穩(wěn)定與防側(cè)翻集成滾動(dòng)優(yōu)化
控制器設(shè)計(jì)/ 181
5.4.4　仿真實(shí)例/ 185
本章小結(jié)/ 190
參考文獻(xiàn)/ 191
第6 章
車輛行駛狀態(tài)估計(jì)
6.1　概述/ 195
6.2　車輛行駛狀態(tài)系統(tǒng)建模/ 196
6.2.1　車輛動(dòng)力學(xué)模型/ 196
6.2.2　輪胎模型/ 198
6.3　車輛行駛速度估計(jì)/ 203
6.3.1　問題描述/ 203
6.3.2　非線性全維觀測器設(shè)計(jì)/ 204
6.3.3　觀測器穩(wěn)定性分析/ 206
6.3.4　仿真實(shí)例/ 210
6.4　輪胎- 路面附著系數(shù)估計(jì)/ 215
6.4.1　基于動(dòng)力學(xué)的估計(jì)器設(shè)計(jì)/ 215
6.4.2　基于視覺圖像的估計(jì)器設(shè)計(jì)/ 219
6.4.3　動(dòng)力學(xué)信息與視覺圖像融合估計(jì)/ 223
6.4.4　仿真實(shí)例/ 226
本章小結(jié)/ 229
參考文獻(xiàn)/ 230
第7 章
智能車輛多車協(xié)同編隊(duì)控制
7.1　概述/ 233
7.2　車輛編隊(duì)系統(tǒng)建模/ 235
7.2.1　車輛動(dòng)力學(xué)模型/ 235
7.2.2　發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗模型/ 237
7.2.3　隊(duì)列行駛車輛空氣動(dòng)力學(xué)建模/ 241
7.3　基于非線性模型預(yù)測控制的編隊(duì)控制器設(shè)計(jì)/ 243
7.3.1　考慮高速公路燃油經(jīng)濟(jì)性的最優(yōu)速度規(guī)劃/ 243
7.3.2　貨車編隊(duì)行駛控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)/ 244
7.3.3　仿真實(shí)例/ 248
7.4　基于自適應(yīng)三步法的分布式貨車編隊(duì)控制器設(shè)計(jì)/ 253
7.4.1　編隊(duì)控制需求分析/ 253
7.4.2　分布式貨車編隊(duì)控制器設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析/ 253
7.4.3　仿真實(shí)例/ 260
本章小結(jié)/ 263
參考文獻(xiàn)/ 263