无人驾驶汽车电动底盘技术

第1章 绪论 001 1.1 电动汽车底盘基本结构 002 1.1.1 汽车底盘组成 002 1.1.2 纯电动汽车底盘 004 1.1.3 混合动力汽车底盘 005 1.1.4 燃料电池汽车底盘 007 1.2 无人驾驶汽车电动底盘 008 1.2.1 无人驾驶汽车电动底盘核心技术 008 1.2.2 无人驾驶汽车底盘系统 010 1.2.3 自动驾驶分级与系统 011 1.3 无人驾驶技术应用 013 1.3.1 无人驾驶与车联网 013 1.3.2 无人驾驶与智能交通系统 015 1.3.3 无人驾驶汽车在特定区域的应用 016 第2章 电动机驱动系统 018 2.1 直流电动机及其驱动系统 019 2.1.1 直流电动机的工作原理 019 2.1.2 直流电动机的动态方程与特性分析 021 2.1.3 直流电动机的调速方法 024 2.1.4 直流电动机的脉宽调制控制 026 2.1.5 直流电动机的转矩与转速控制 027 2.1.6 直流电动机的特点 028 2.2 交流感应电动机及其驱动系统 029 2.2.1 交流感应电动机的工作原理 029 2.2.2 交流感应电动机的特性分析 030 2.2.3 交流感应电动机的矢量控制 031 2.2.4 交流感应电动机的特点及应用 032 2.3 永磁同步电动机及其驱动系统 032 2.3.1 永磁无刷直流电动机及其驱动系统 033 2.3.2 永磁同步电动机及其驱动系统 037 2.4 开关磁阻电动机及其驱动系统 039 2.4.1 开关磁阻电动机的结构和工作原理 040 2.4.2 开关磁阻电动机的控制 042 2.4.3 开关磁阻电动机的特点及应用 042 第3章 电池管理系统 045 3.1 电池管理系统的基本功能 046 3.1.1 电池状态分析 047 3.1.2 电池安全保护 048 3.1.3 能量控制管理 049 3.1.4 信息控制管理 049 3.2 电池管理系统的结构 050 3.2.1 BMS 硬件 050 3.2.2 BMS 软件 052 3.3 电池SOC 的估算 053 3.3.1 SOC 的影响因素 053 3.3.2 SOC 的估算方法 053 3.4 电池SOH 的估算 057 3.4.1 电池SOH 估算的影响因素 058 3.4.2 电池SOH 的估算方法 058 3.5 电池的热管理 060 3.5.1 电池热管理的定义 060 3.5.2 电池热管理的必要性 060 3.5.3 电池热管理方案 061 3.6 电池的均衡管理 063 3.6.1 被动均衡 064 3.6.2 主动均衡 065 3.6.3 电池单体差异对均衡的影响 067 3.7 EV 车型BMS 与整车控制系统的匹配 068 3.8 PHEV 车型BMS 与整车控制系统的匹配 070 3.8.1 PHEV 关键件的功能 071 3.8.2 PHEV 车型功能匹配调试检查 072 第4章 功率变换器 074 4.1 电动汽车的电源系统架构 075 4.2 功率变换器的类别 076 4.3 功率变换器在电动汽车上的应用 078 4.4 功率变换器硬件电路设计 081 第5章 线控转向系统 089 5.1 线控转向系统结构与要求 090 5.2 自动转向系统的结构及原理 092 5.3 车辆转向动力学及运动学 094 5.3.1 坐标系建立 094 5.3.2 车体动力学模型 095 5.3.3 车轮动力学模型 096 5.4 转向系统位置控制动态特性 098 5.5 转向执行机构建模 101 5.5.1 虚拟样机模型的建立 101 5.5.2 确定ADAMS 的输入与输出 102 5.5.3 在ADAMS 中设置变量与函数 102 5.5.4 联合仿真模型的建立 103 5.5.5 转向系统动态特性仿真 103 5.6 转向系统的PID 调节 104 5.6.1 PID 算法基本概念 104 5.6.2 基于PID 控制的系统仿真 106 5.7 无人驾驶汽车实现线控转向的关键技术 108 第6章 线控制动系统 110 6.1 车辆制动要求 111 6.2 无人驾驶车辆制动原理 112 6.2.1 无人驾驶车辆制动系统的控制架构 113 6.2.2 无人驾驶车辆制动系统的下层执行模块 114 6.2.3 无人驾驶车辆制动系统的上层控制模块 115 6.3 线控制动技术 116 6.3.1 电子液压制动系统 116 6.3.2 电子制动系统 117 6.4 电动汽车液压制动元件和系统动态分析 120 6.4.1 液压压力控制阀的平衡 120 6.4.2 制动阀的动态分析 121 6.4.3 制动管路的动态分析 121 6.4.4 制动缸的动态分析 122 6.4.5 系统的动态分析 122 6.5 制动能量回收影响因素分析 123 第7章 分布式驱动系统 125 7.1 分布式驱动系统结构 126 7.1.1 集中对置的轮边电机结构 128 7.1.2 轮毂电机结构 130 7.2 行星轮系传动特性 134 7.3 集中驱动桥的结构 135 7.4 分布式驱动的整车控制结构 137 第8章 动力传动系统 140 8.1 一体化控制流程 141 8.2 加速踏板的响应和控制 142 8.3 变速器的换挡规律 143 8.3.1 动力性换挡规律 143 8.3.2 经济性换挡规律 145 8.3.3 组合型换挡控制策略 147 8. 4 优化的柔性换挡控制策略 147 第9章 线控底盘域 154 9.1 线控底盘基本功能 155 9.2 CAN FD、FLEXRAY 网络结构及通信方式 156 9.2.1 CAN FD 简介 156 9.2.2 FLEXRAY 简介 158 9.3 动力底盘域的故障诊断和处理 164 9.3.1 基于信号处理的故障诊断 164 9.3.2 基于知识的故障诊断 167 9.3.3 基于模型的故障诊断 168 0章 环境感知系统 169 10.1 摄像机 170 10.2 激光雷达 172 10.2.1 二维光雷达 172 10.2.2 三维激光雷达 174 10.3 毫米波雷达 176 10.4 车体坐标系 177 10.4.1 单目视觉标定 179 10.4.2 双目视觉标定 182 10.5 从传感器坐标系到车体坐标系 185 1章 总线与通信网络 187 11.1 CAN 技术规范 188 11.1.1 物理层 189 11.1.2 数据链路层 190 11.1.3 网络层 192 11.1.4 应用层 192 11.2 CAN 的基本组成和数据传输原理 193 11.2.1 基本组成 193 11.2.2 数据传输原理 194 11.3 汽车CAN 网络架构及其特点 195 11.3.1 总线架构 195 11.3.2 汽车CAN 网络的组成 196 11.3.3 CAN 节点规范 197 11.3.4 几种常见的汽车网络架构 198 11.3.5 典型汽车的CAN 网络拓扑结构 202 11.3.6 汽车网络系统的结构特点 203 参考文献 206