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第1章 绪论1

1.1 背景1

1.2 研究对象3

1.3 本书框架4

第2章 全向系统设计及实现6

2.1 结构6

2.1.1 零半径转向7

2.1.2 横向泊车9

2.1.3 前轮转向9

2.2 系统设计9

2.2.1 机械设计10

2.2.2 电气设计11

2.2.3 转向角定位13

2.2.4 软件14

2.2.5 用户界面15

2.3 实施和测试15

2.4 摘要16

第3章 四轮独立转向控制17

3.1 模型建立17

3.1.1 车身17

3.1.2 轮胎18

3.1.3 转向器18

3.2 转向接口扩展20

3.2.1 接口设计20

3.2.2 ICR定义目标20

3.2.3 定义车轮的转向目标21

3.2.4 硬件原型22

3.3 力的反馈控制23

3.3.1 确定当前转向条件23

3.3.2 参考力反馈24

3.3.3 电动机转矩控制25

3.3.4 力反馈控制器的结构25

3.4 基于转向控制器25

3.4.1 位置误差26

3.4.2 运动学约束误差26

3.4.3 基于转向控制器的结构26

3.4.4 稳定性分析27

3.5 实验仿真28

3.5.1 仿真环境结构28

3.5.2 转向运动仿真29

3.5.3 力反馈仿真29

3.5.4 转向性能30

3.5.5 行驶轨迹的跟踪31

3.5.6 驱动效率32

3.6 总结33

第4章 四轮独立驱动控制34

4.1 驱动力分配34

4.1.1 确定性力的产生35

4.1.2 最佳驱动力分配39

4.1.3 性能分析42

4.2 直接横摆力矩44

4.2.1 确定性横摆力矩控制45

4.2.2 前馈和反馈控制48

4.2.3 性能分析49

4.3 总结54

第5章 电池管理系统55

5.1 硬件设计55

5.1.1 系统结构与功能分析56

5.2 鲁棒荷电状态估计67

5.2.1 总体框架概述68

5.2.2 电流降噪68

5.2.3 电流零点漂移消除73

5.2.4 仿真：RC模型和H∞滤波器77

5.2.5 实验与应用：改进ESC模型与扩展卡尔曼滤波器81

5.2.6 数据融合90

5.3 快速充电控制器92

5.3.1 框架概述92

5.3.2 预测模型93

5.3.3 模型预测公式控制框架96

5.3.4 采用遗传算法优化98

5.3.5 操作示范100

5.4 电池均衡104

5.4.1 平衡电路及其分析106

5.4.2 基于充电状态的模糊控制112

5.4.3 应用结果114

5.5 总结119

第6章 能源管理系统120

6.1 串联式电动汽车模型120

6.1.1 模型的主要组成部分121

6.1.2 四轮独立转向串联式混合动力电动汽车129

6.1.3 模型的建立及分析131

6.2 载荷预测134

6.2.1 载荷水平定义134

6.2.2 基于CNN-NDEKF的预测方法137

6.2.3 仿真分析141

6.3 能源管理142

6.3.1 性能标准的选择143

6.3.2 模型预测控制方法144

6.3.3 粒子群优化算法148

6.4 实验与分析154

6.4.1 纯电动实验155

6.4.2 恒温控制实验157

6.4.3 MPC-LFS实验159

6.4.4 实验比较161

6.5 总结162

第7章 总结163

7.1 结合了最先进的机器人研究的车辆技术的发展163

7.2 支持四轮独立转向和四轮独立驱动的全向车辆结构163

7.3 专门用于混合动力电动汽车的智能电池管理系统164

7.4 针对混合动力电动汽车的智能能源管理系统165

附录 缩略语表166

参考文献168