無人駕駛汽車電動底盤技術(shù)

第1章　緒論 001
1.1　電動汽車底盤基本結(jié)構(gòu) 002
1.1.1　汽車底盤組成 002
1.1.2　純電動汽車底盤 004
1.1.3　混合動力汽車底盤 005
1.1.4　燃料電池汽車底盤 007
1.2　無人駕駛汽車電動底盤 008
1.2.1　無人駕駛汽車電動底盤核心技術(shù) 008
1.2.2　無人駕駛汽車底盤系統(tǒng) 010
1.2.3　自動駕駛分級與系統(tǒng) 011
1.3　無人駕駛技術(shù)應(yīng)用 013
1.3.1　無人駕駛與車聯(lián)網(wǎng) 013
1.3.2　無人駕駛與智能交通系統(tǒng) 015
1.3.3　無人駕駛汽車在特定區(qū)域的應(yīng)用 016
第2章　電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng) 018
2.1　直流電動機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng) 019
2.1.1　直流電動機(jī)的工作原理 019
2.1.2　直流電動機(jī)的動態(tài)方程與特性分析 021
2.1.3　直流電動機(jī)的調(diào)速方法 024
2.1.4　直流電動機(jī)的脈寬調(diào)制控制 026
2.1.5　直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速控制 027
2.1.6　直流電動機(jī)的特點(diǎn) 028
2.2　交流感應(yīng)電動機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng) 029
2.2.1　交流感應(yīng)電動機(jī)的工作原理 029
2.2.2　交流感應(yīng)電動機(jī)的特性分析 030
2.2.3　交流感應(yīng)電動機(jī)的矢量控制 031
2.2.4　交流感應(yīng)電動機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用 032
2.3　永磁同步電動機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng) 032
2.3.1　永磁無刷直流電動機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng) 033
2.3.2　永磁同步電動機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng) 037
2.4　開關(guān)磁阻電動機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng) 039
2.4.1　開關(guān)磁阻電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 040
2.4.2　開關(guān)磁阻電動機(jī)的控制 042
2.4.3　開關(guān)磁阻電動機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用 042
第3章　電池管理系統(tǒng) 045
3.1　電池管理系統(tǒng)的基本功能 046
3.1.1　電池狀態(tài)分析 047
3.1.2　電池安全保護(hù) 048
3.1.3　能量控制管理 049
3.1.4　信息控制管理 049
3.2　電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 050
3.2.1　BMS 硬件 050
3.2.2　BMS 軟件 052
3.3　電池SOC 的估算 053
3.3.1　SOC 的影響因素 053
3.3.2　SOC 的估算方法 053
3.4　電池SOH 的估算 057
3.4.1　電池SOH 估算的影響因素 058
3.4.2　電池SOH 的估算方法 058
3.5　電池的熱管理           060
3.5.1　電池?zé)峁芾淼亩x 060
3.5.2　電池?zé)峁芾淼谋匾?060
3.5.3　電池?zé)峁芾矸桨?061
3.6　電池的均衡管理 063
3.6.1　被動均衡 064
3.6.2　主動均衡 065
3.6.3　電池單體差異對均衡的影響 067
3.7　EV 車型BMS 與整車控制系統(tǒng)的匹配 068
3.8　PHEV 車型BMS 與整車控制系統(tǒng)的匹配 070
3.8.1　PHEV 關(guān)鍵件的功能 071
3.8.2　PHEV 車型功能匹配調(diào)試檢查 072
第4章　功率變換器 074
4.1　電動汽車的電源系統(tǒng)架構(gòu) 075
4.2　功率變換器的類別 076
4.3　功率變換器在電動汽車上的應(yīng)用 078
4.4　功率變換器硬件電路設(shè)計 081
第5章　線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 089
5.1　線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與要求 090
5.2　自動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理 092
5.3　車輛轉(zhuǎn)向動力學(xué)及運(yùn)動學(xué) 094
5.3.1　坐標(biāo)系建立 094
5.3.2　車體動力學(xué)模型 095
5.3.3　車輪動力學(xué)模型 096
5.4　轉(zhuǎn)向系統(tǒng)位置控制動態(tài)特性 098
5.5　轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)建模 101
5.5.1　虛擬樣機(jī)模型的建立 101
5.5.2　確定ADAMS 的輸入與輸出 102
5.5.3　在ADAMS 中設(shè)置變量與函數(shù) 102
5.5.4　聯(lián)合仿真模型的建立 103
5.5.5　轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動態(tài)特性仿真 103
5.6　轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的PID 調(diào)節(jié) 104
5.6.1　PID 算法基本概念 104
5.6.2　基于PID 控制的系統(tǒng)仿真           106
5.7　無人駕駛汽車實現(xiàn)線控轉(zhuǎn)向的關(guān)鍵技術(shù) 108
第6章　線控制動系統(tǒng) 110
6.1　車輛制動要求 111
6.2　無人駕駛車輛制動原理 112
6.2.1　無人駕駛車輛制動系統(tǒng)的控制架構(gòu) 113
6.2.2　無人駕駛車輛制動系統(tǒng)的下層執(zhí)行模塊 114
6.2.3　無人駕駛車輛制動系統(tǒng)的上層控制模塊 115
6.3　線控制動技術(shù) 116
6.3.1　電子液壓制動系統(tǒng) 116
6.3.2　電子制動系統(tǒng) 117
6.4　電動汽車液壓制動元件和系統(tǒng)動態(tài)分析 120
6.4.1　液壓壓力控制閥的平衡 120
6.4.2　制動閥的動態(tài)分析 121
6.4.3　制動管路的動態(tài)分析 121
6.4.4　制動缸的動態(tài)分析 122
6.4.5　系統(tǒng)的動態(tài)分析 122
6.5　制動能量回收影響因素分析 123
第7章　分布式驅(qū)動系統(tǒng) 125
7.1　分布式驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 126
7.1.1　集中對置的輪邊電機(jī)結(jié)構(gòu) 128
7.1.2　輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu) 130
7.2　行星輪系傳動特性 134
7.3　集中驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu) 135
7.4　分布式驅(qū)動的整車控制結(jié)構(gòu) 137
第8章　動力傳動系統(tǒng) 140
8.1　一體化控制流程 141
8.2　加速踏板的響應(yīng)和控制 142
8.3　變速器的換擋規(guī)律 143
8.3.1　最佳動力性換擋規(guī)律           143
8.3.2　最佳經(jīng)濟(jì)性換擋規(guī)律 145
8.3.3　組合型換擋控制策略 147
8. 4 　 優(yōu)化的柔性換擋控制策略 147
第9章　線控底盤域 154
9.1　線控底盤基本功能 155
9.2　CAN FD、FLEXRAY 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及通信方式 156
9.2.1　CAN FD 簡介 156
9.2.2　FLEXRAY 簡介 158
9.3　動力底盤域的故障診斷和處理 164
9.3.1　基于信號處理的故障診斷 164
9.3.2　基于知識的故障診斷 167
9.3.3　基于模型的故障診斷 168
第10章　環(huán)境感知系統(tǒng) 169
10.1　攝像機(jī) 170
10.2　激光雷達(dá) 172
10.2.1　二維光雷達(dá) 172
10.2.2　三維激光雷達(dá) 174
10.3　毫米波雷達(dá) 176
10.4　車體坐標(biāo)系 177
10.4.1　單目視覺標(biāo)定 179
10.4.2　雙目視覺標(biāo)定 182
10.5　從傳感器坐標(biāo)系到車體坐標(biāo)系 185
第11章　總線與通信網(wǎng)絡(luò) 187
11.1　CAN 技術(shù)規(guī)范 188
11.1.1　物理層 189
11.1.2　數(shù)據(jù)鏈路層 190
11.1.3　網(wǎng)絡(luò)層 192
11.1.4　應(yīng)用層 192
11.2　CAN 的基本組成和數(shù)據(jù)傳輸原理 193
11.2.1　基本組成 193
11.2.2　數(shù)據(jù)傳輸原理           194
11.3　汽車CAN 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及其特點(diǎn) 195
11.3.1　總線架構(gòu) 195
11.3.2　汽車CAN 網(wǎng)絡(luò)的組成 196
11.3.3　CAN 節(jié)點(diǎn)規(guī)范 197
11.3.4　幾種常見的汽車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 198
11.3.5　典型汽車的CAN 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 202
11.3.6　汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 203
參考文獻(xiàn) 206