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半掛汽車列車動態特性分析與魯棒控制（簡體書）
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商品簡介
目次
商品簡介
本書基於車輛系統動力學，運用計算機仿真技術分析了半掛汽車列車的運動學特性，採用參數化定量分析方法研究了鞍座結構參數的匹配及其對半掛汽車列車操穩性能的影響問題。主要針對半掛汽車列車行駛的側向穩定性能及其魯棒控制策略展開研究，為探索半掛汽車列車沿預定路線行駛的跟蹤控制問題提供新的手段和方法。同時，本書採用模擬試驗的方法分析了掛車的擺振特性，並對四輪轉向技術在汽車列車上的應用做了仿真研究。
目次
第1章 緒論
1.1 研究目的和意義
1.2 研究現狀
1.2.1 半掛汽車列車動力學
1.2.2 汽車列車橫向穩定性
1.2.3 半掛汽車列車控制理論
1.3 H∞魯棒控制理論概述
1.3.1 H∞魯棒控制理論研究歷程
1.3.2 H∞魯棒控制理論特點
1.4 H∞回路成形魯棒控制及應用
1.4.1 H∞回路成形魯棒控制的發展
1.4.2 H∞回路成形魯棒控制的特點
1.4.3 H∞回路成形魯棒控制的應用
1.5 四輪轉向技術及其在汽車列車上的應用
1.5.1 四輪轉向（4WS）技術
1.5.2 四輪轉向技術發展
1.5.3 四輪轉向技術在汽車列車上的應用
1.6 主要研究內容
第2章 半掛汽車列車動力學模型
2.1 半掛汽車列車坐標系
2.1.1 車輛參考坐標系
2.1.2 地面參考坐標系
2.2 車輪坐標系
2.3 車輛參考坐標系下三自由度模型
2.3.1 模型簡化
2.3.2 運動方程
2.4 車輛參考坐標系下六自由度模型
2.4.1 模型簡化
2.4.2 運動方程
2.4.3 狀態空間表達
2.4.4 傳遞函數分析
2.5 地面參考坐標系下六自由度模型
2.5.1 輸出變量分析
2.5.2 運動方程
2.5.3 狀態空間表達
2.5.4 傳遞函數分析
2.6 本章小結
第3章 半掛汽車列車動態特性分析
3.1 牽引鞍座參數分析
3.1.1 牽引鞍座在動力學方程組中的表達
3.1.2 車身側傾角變參數響應分析
3.1.3 兩車連接角變參數響應分析
3.1.4 鞍座參數分析結果
3.2 時域響應仿真分析
3.2.1 小角度轉彎響應特性
3.2.2 直線行駛響應特性
3.2.3 側向位移響應特性
3.3 模型驗證說明
3.4 本章小結
第4章 H∞回路成形魯棒控制研究
4.1 H∞控制問題
4.1.1 系統運算法則
4.1.2 廣義受控對象的描述
4.1.3 H∞控制器
4.2 不確定性系統魯棒控制研究
4.2.1 模型不確定性和魯棒性
4.2.2 質因子不確定性系統魯棒穩定
4.2.3 魯棒H∞控制器
4.3 H∞回路成形
4.3.1 奇異值和奇異值分解
4.3.2 反饋特性分析
4.3.3 回路成形要求
4.3.4 H∞回路成形
4.4 實例驗證
4.5 本章小結
第5章 H∞回路成形半掛汽車列車路線跟蹤控制
5.1 地面參考坐標系下模型擴展分析
5.1.1 模型擴展
5.1.2 廣義描述分析
5.1.3 選取可控輸出
5.2 H∞回路成形路線跟蹤控制器設計
5.2.1 選取加權函數
5.2.2 回路成形
5.2.3 回路成形及控制器結果
5.3 控制器降階
5.3.1 降階方法對比
5.3.2 選定降階控制器
5.4 半掛汽車列車路線跟蹤控制仿真
5.4.1 路線設計
5.4.2 路線跟蹤控制仿真分析
5.4.3 條件變化對控制結果的影響
5.5 本章小結
第6章 半掛汽車列車輸出變量控制
6.1 牽引車和半掛車質心側向位移控制
6.1.1 牽引車質心側向位移控制
6.1.2 半掛車質心側向位移控制
6.1.3 加權函數調試
6.2 牽引車和半掛車車身側傾角控制仿真
6.2.1 牽引車車身側傾角控制
6.2.2 半掛車車身側傾角控制
6.3 牽引車與半掛車橫擺角速度控制仿真
6.3.1 牽引車橫擺角速度控制
6.3.2 半掛車橫擺角速度控制
6.4 連接角控制仿真
6.5 本章小結
第7章 四輪轉向半掛汽車列車動態特性研究
7.1 四輪轉向汽車列車的動力學模型
7.1.1 輪胎模型
7.1.2 模型簡化
7.1.3 汽車列車轉動慣量
7.1.4 運動微分方程組
7.2 四輪轉向汽車列車橫向穩定性仿真
7.2.1 仿真環境
7.2.2 狀態方程求解
7.2.3 系統時域特性仿真分析
7.3 本章小結
第8章 汽車列車橫向穩定性試驗研究
8.1 試驗條件
8.2 理論基礎
8.2.1 基本概念
8.2.2 量綱分析
8.2.3 相似現象描述
8.2.4 基本相似理論
8.2.5 模擬試驗條件
8.3 模型車轉動慣量
8.4 試驗方案
8.4.1 試驗依據
8.4.2 模擬試驗
8.5 車輪在模擬路面上跑偏分析及解決
8.5.1 橡膠帶在托輥表面的運動分析
8.5.2 橡膠帶在滾筒表面的運動分析
8.6 試驗數據記錄及分析
8.7 掛車橫擺分析
8.8 本章小結
第9章 總結與展望
9.1 總結
9.2 創新點
9.3 展望
參考文獻
1.1 研究目的和意義
1.2 研究現狀
1.2.1 半掛汽車列車動力學
1.2.2 汽車列車橫向穩定性
1.2.3 半掛汽車列車控制理論
1.3 H∞魯棒控制理論概述
1.3.1 H∞魯棒控制理論研究歷程
1.3.2 H∞魯棒控制理論特點
1.4 H∞回路成形魯棒控制及應用
1.4.1 H∞回路成形魯棒控制的發展
1.4.2 H∞回路成形魯棒控制的特點
1.4.3 H∞回路成形魯棒控制的應用
1.5 四輪轉向技術及其在汽車列車上的應用
1.5.1 四輪轉向（4WS）技術
1.5.2 四輪轉向技術發展
1.5.3 四輪轉向技術在汽車列車上的應用
1.6 主要研究內容
第2章 半掛汽車列車動力學模型
2.1 半掛汽車列車坐標系
2.1.1 車輛參考坐標系
2.1.2 地面參考坐標系
2.2 車輪坐標系
2.3 車輛參考坐標系下三自由度模型
2.3.1 模型簡化
2.3.2 運動方程
2.4 車輛參考坐標系下六自由度模型
2.4.1 模型簡化
2.4.2 運動方程
2.4.3 狀態空間表達
2.4.4 傳遞函數分析
2.5 地面參考坐標系下六自由度模型
2.5.1 輸出變量分析
2.5.2 運動方程
2.5.3 狀態空間表達
2.5.4 傳遞函數分析
2.6 本章小結
第3章 半掛汽車列車動態特性分析
3.1 牽引鞍座參數分析
3.1.1 牽引鞍座在動力學方程組中的表達
3.1.2 車身側傾角變參數響應分析
3.1.3 兩車連接角變參數響應分析
3.1.4 鞍座參數分析結果
3.2 時域響應仿真分析
3.2.1 小角度轉彎響應特性
3.2.2 直線行駛響應特性
3.2.3 側向位移響應特性
3.3 模型驗證說明
3.4 本章小結
第4章 H∞回路成形魯棒控制研究
4.1 H∞控制問題
4.1.1 系統運算法則
4.1.2 廣義受控對象的描述
4.1.3 H∞控制器
4.2 不確定性系統魯棒控制研究
4.2.1 模型不確定性和魯棒性
4.2.2 質因子不確定性系統魯棒穩定
4.2.3 魯棒H∞控制器
4.3 H∞回路成形
4.3.1 奇異值和奇異值分解
4.3.2 反饋特性分析
4.3.3 回路成形要求
4.3.4 H∞回路成形
4.4 實例驗證
4.5 本章小結
第5章 H∞回路成形半掛汽車列車路線跟蹤控制
5.1 地面參考坐標系下模型擴展分析
5.1.1 模型擴展
5.1.2 廣義描述分析
5.1.3 選取可控輸出
5.2 H∞回路成形路線跟蹤控制器設計
5.2.1 選取加權函數
5.2.2 回路成形
5.2.3 回路成形及控制器結果
5.3 控制器降階
5.3.1 降階方法對比
5.3.2 選定降階控制器
5.4 半掛汽車列車路線跟蹤控制仿真
5.4.1 路線設計
5.4.2 路線跟蹤控制仿真分析
5.4.3 條件變化對控制結果的影響
5.5 本章小結
第6章 半掛汽車列車輸出變量控制
6.1 牽引車和半掛車質心側向位移控制
6.1.1 牽引車質心側向位移控制
6.1.2 半掛車質心側向位移控制
6.1.3 加權函數調試
6.2 牽引車和半掛車車身側傾角控制仿真
6.2.1 牽引車車身側傾角控制
6.2.2 半掛車車身側傾角控制
6.3 牽引車與半掛車橫擺角速度控制仿真
6.3.1 牽引車橫擺角速度控制
6.3.2 半掛車橫擺角速度控制
6.4 連接角控制仿真
6.5 本章小結
第7章 四輪轉向半掛汽車列車動態特性研究
7.1 四輪轉向汽車列車的動力學模型
7.1.1 輪胎模型
7.1.2 模型簡化
7.1.3 汽車列車轉動慣量
7.1.4 運動微分方程組
7.2 四輪轉向汽車列車橫向穩定性仿真
7.2.1 仿真環境
7.2.2 狀態方程求解
7.2.3 系統時域特性仿真分析
7.3 本章小結
第8章 汽車列車橫向穩定性試驗研究
8.1 試驗條件
8.2 理論基礎
8.2.1 基本概念
8.2.2 量綱分析
8.2.3 相似現象描述
8.2.4 基本相似理論
8.2.5 模擬試驗條件
8.3 模型車轉動慣量
8.4 試驗方案
8.4.1 試驗依據
8.4.2 模擬試驗
8.5 車輪在模擬路面上跑偏分析及解決
8.5.1 橡膠帶在托輥表面的運動分析
8.5.2 橡膠帶在滾筒表面的運動分析
8.6 試驗數據記錄及分析
8.7 掛車橫擺分析
8.8 本章小結
第9章 總結與展望
9.1 總結
9.2 創新點
9.3 展望
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