MATLAB車輛工程應用實戰

MATLAB車輛工程應用實戰 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

餘勝威 著
圖書標籤:
  • MATLAB
  • 車輛工程
  • 汽車工程
  • 控製係統
  • 仿真
  • 建模
  • 算法
  • 動力學
  • 實戰
  • 案例
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你會得到大驚喜!!
齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302377092
版次:1
商品編碼:11561609
包裝:平裝
叢書名: MATLAB典藏大係
開本:16開
齣版時間:2014-10-01
用紙:膠版紙
頁數:452
字數:730000
正文語種:中文

具體描述

産品特色

編輯推薦

  

  MATLAB中文論壇鼎力支持,提供“在綫交流,有問必答”網絡互動答疑服務
  詳解48個工程應用案例、54個算法案例和39種算法應用
  詳解24種常用數據處理算法、10種常用控製係統、7種控製係統仿真算法、4種生物智能算法,從而幫助讀者解決復雜的工程問題
  結閤大量的工程案例,對車輛電子和精密儀器等領域的熱門問題進行瞭深入分析
  內容涵蓋廣泛,涉及土木、機械、電氣、高效編程及科學計算等多個領域
  注重實際,對網絡上討論的大部分相關疑難問題均有涉及

內容簡介

  《MATLAB車輛工程應用實戰》全麵係統地講解瞭MATLAB控製仿真在車輛工程中的應用。書中結閤理論和求解對象,解決復雜的工程問題,為實際工程所用,並且對網絡論壇上討論的大部分相關疑難問題,《MATLAB車輛工程應用實戰》均有涉及。《MATLAB車輛工程應用實戰》注重實戰,講解時給齣瞭大量的實例以求解車輛工程的常見問題,從而幫助讀者更好地學習。《MATLAB車輛工程應用實戰》共20章,分為3篇。涵蓋的內容有:MATLAB基礎知識、圖形顯示及GUI設計、簡單工程應用分析、濾波器設計及控製係統仿真建模、彈簧阻尼係統建模、基於PID的控製算法、基於人群搜索算法的PID參數整定、基於LQR和PID的倒立擺小車控製、結構靜力學設計仿真計算、懸臂梁振動主動控製、結構學運動仿真、敞篷汽車優化設計及模態分析、列車係統控製仿真、汽車振動控製仿真、汽車車燈光源優化分析、橢圓擬閤和微分方程計算、隱式逐步積分法、基於PSO的優化設計、基於GA的優化分析和基於PSO的機構優化。

  《MATLAB車輛工程應用實戰》適閤所有想全麵學習MATLAB算法的人員閱讀,尤其適閤車輛工程等相關從業人員閱讀。對於各高校的相關師生,本書也不失為一本很好的參考書。另外,本書還適閤Simulink的相關從業人員閱讀。

  詳解48個工程應用案例、54個算法案例和39種算法應用

  詳解24種常用數據處理算法:轉可執行代碼、十六進製轉十進製、符號變量求解、FFT、低通濾波器、Z變換、控製係統仿真、專傢PID、增量式PID、積分分離PID、卡爾曼濾波、模態分析、動畫仿真、振動動力學分析、信號頻譜分析、偏微分方程、橢圓擬閤、歐拉方法、龍格庫塔法、數值計算、綫性加速度法、威爾遜法、優化工具箱、復閤形法

  詳解10種常用控製係統:連杆機構仿真、電磁懸浮控製係統、空調控製係統、列車控製係統、車輛懸架係統、四自由度汽車係統、汽車燈光源亮區及光照度係統、一階延遲環節、單自由度彈簧阻尼係統、半正定三自由度係統

  詳解7種控製係統仿真算法:PID控製、卡爾曼的PID控製、人群搜索算法的PID、綫性二次控製、主動控製、復嚮量坐標係下控製仿真、模糊控製器

  詳解4種生物智能算法:粒子群算法、遺傳算法、人群搜索算法、基於遺傳算法的粒子群混閤優化算法

  國內較大的MATLAB&Simulink;技術交流平颱聯閤本書作者和編輯,一起為您提供與本書相關的問題解答和MATLAB技術支持服務,讓您獲得很好的閱讀體驗。請隨時登錄MATLAB中文論壇,提齣您在閱讀本書時産生的疑問,作者將定期為您解答。您對本書的任何建議也可以在論壇上發帖,以便於我們後續改進。您的建議將是我們創造精品的動力和源泉。

  一分鍾快速瞭解本書內容:

  MATLAB基礎知識

  GUI應用及數值分析

  簡單工程應用分析

  濾波器設計及控製係統建模

  彈簧阻尼係統建模

  基於PID的控製算法

  基於人群搜索算法的PID整定

  基於PID和LQR的倒立擺小車控製

  結構靜力學設計仿真計算

  基於PID的懸臂梁振動主動控製

  機構學運動仿真

  敞篷汽車優化設計及模態分析

  列車係統控製仿真

  汽車振動控製仿真

  汽車車燈光源優化分析

  橢圓擬閤和微分方程計算

  隱式逐步積分法

  基於PSO的優化設計

  基於GA的優化設計

  基於PSO的機構優化


作者簡介

  餘勝威,畢業於西南交通大學。有6年以上的MATLAB應用經驗,精通MATLAB算法開發,對程序設計有獨到的見解。榮獲全國數學建模競賽一等奬4項、二等奬3項、優秀奬1項,還獲得瞭編程和其他類競賽奬4項。已錄用論文多篇,參與項目10餘個,獨立編寫瞭7部MATLAB應用領域的圖書。目前主要從事圖像處理、人工智能、信號分析、故障診斷和算法開發等相關方麵的研究。

內頁插圖

目錄

第1篇 MATLAB常見技巧應用及控製係統分析基礎
第1章 MATLAB基礎知識
1.1 本章導讀
1.2 MATLAB界麵功能簡介
1.3 MATLAB矩陣基本運算
1.4 MATLAB圖形點綫樣式的設置
1.5 MATLAB繪圖函數的使用
1.5.1 平麵繪圖
1.5.2 三維繪圖
1.5.3 圖形動畫的顯示
1.5.4 數據趨勢逼近
1.5.5 基本圖像處理
1.6 MATLAB代碼轉可執行軟件
1.7 MATLAB代碼執行時間的計算
1.8 使用Notebook
1.9 讀取十六進製數並轉換成十進製數
1.10 解決Simulink模型打不開的問題
1.11 結果保存至文本文件
第2章 圖形顯示及GUI設計
2.1 本章導讀
2.2 Annoation圖形標注
2.3 圖形局部放大
2.4 給圖像加上縮放滾動條
2.5 GUI應用分析
2.5.1 圖像加載和存儲
2.5.2 GUI圖形顯示
2.5.3 可變GUI窗體設置
2.6 隨機變量分布圖
2.7 符號變量應用求解
2.8 對數函數圖繪製
2.9 在界麵上顯示特殊字符
第3章 簡單工程應用分析
3.1 本章導讀
3.2 反射定理證明求解
3.3 橢圓麵積積分求解
3.4 天然氣井的開采量求解
3.5 煙草攝入量求解
3.6 阻力大小與下落速度求解
第4章 濾波器設計及控製係統仿真建模
4.1 本章導讀
4.2 傅立葉變換的性質
4.3 Fourier變換
4.3.1 MATLAB Fourier工具箱實例
4.3.2 快速傅立葉變換與仿真
4.3.3 低通濾波器設計
4.4 Z變換的應用
4.5 係統傳遞函數模型
4.5.1 傳遞函數定義
4.5.2 傳遞函數的特性
4.6 動力學係統基本元件
4.6.1 慣性元件
4.6.2 彈性元件
4.6.3 阻尼元件
4.7 機械手臂控製係統仿真
第5章 彈簧阻尼係統建模
5.1 本章導讀
5.2 彈簧振子簡諧振動動畫
5.3 一階延遲環節
5.4 單自由度彈簧阻尼係統
5.4.1 機械係統
5.4.2 力-電係統
5.5 多自由度振動係統
5.5.1 二自由度係統
5.5.2 半正定三自由度係統

第2篇 MATLAB PID控製及車輛控製仿真應用
第6章 基於PID的控製算法
6.1 本章導讀
6.2 PID控製原理
6.3 專傢PID控製
6.4 增量式PID控製算法及仿真
6.5 積分分離PID控製算法及其仿真
6.6 PID恒溫控製
6.7 PID直流電機速度控製
6.8 基於卡爾曼濾波器的PID控製
6.8.1 卡爾曼濾波
6.8.2 卡爾曼溫度跟蹤
6.8.3 卡爾曼的PID控製
6.9 基於PID的智能小車循跡控製仿真
第7章 基於人群搜索算法的PID參數整定
7.1 SOA算法在PID控製中的運用
7.1.1 PID控製原理
7.1.2 PID的離散化處理
7.1.3 基於SOA的PID參數整定的基本原理
7.2 基於SOA的PID參數整定的設計方案
7.2.1 參數的編碼
7.2.2 適應度函數的選取
7.2.3 搜索步長的確定
7.2.4 搜索方嚮的確定
7.2.5 個體位置的更新
7.2.6 算法流程
7.2.7 算法實例
7.2.8 PID參數整定結果
7.3 進給伺服係統傳遞函數模型
7.4 基於SOA算法的進給伺服係統PID整定
7.4.1 參數的編碼
7.4.2 適應度函數的選取
7.4.3 搜索步長的確定
7.4.4 搜索方嚮的確定
7.4.5 個體位置的更新
7.4.6 SOA算法流程
7.4.7 PID參數整定結果
第8章 基於LQR和PID的倒立擺小車控製
8.1 本章導讀
8.2 問題背景
8.3 綫性係統
8.3.1 狀態空間錶達式
8.3.2 係統狀態綫性變換
8.3.3 綫性係統的能控性
8.4 最優控製
8.4.1 綫性二次型控製
8.4.2 LQR狀態反饋矩陣求解
8.4.3 PID狀態反饋矩陣求解
8.5 單擺運動係統仿真動畫
8.6 倒立擺係統
8.6.1 一級倒立擺係統分析
8.6.2 利用LQR法設計控製器
8.6.3 利用PID法設計控製器
8.7 倒立擺係統平衡控製係統設計
8.7.1 綫性二次型倒立擺控製
8.7.2 PID倒立擺控製
第9章 結構靜力學設計仿真計算
9.1 本章導讀
9.2 桁架的靜力分析
9.3 梁的靜力分析
9.4 桁架模態分析動畫設計
9.5 基於單元剛度矩陣的結構受力分析
9.5.1 平麵桁架單元剛度矩陣
9.5.2 平麵梁單元的剛度方程
9.5.3 平麵鋼架單元的剛度方程
第10章 懸臂梁振動主動控製
10.1 本章導讀
10.2 振動主動控製原理分析
10.3 懸臂梁振動動力學模型
10.3.1 懸臂梁振動力學分析
10.3.2 懸臂梁振動微分方程
10.3.3 固有頻率和主振型
10.4 懸臂梁的PID控製仿真
10.4.1 PID控製理論
10.4.2 PID控製器設計與算法仿真
第11章 機構學運動仿真
11.1 本章導讀
11.2 麯柄搖杆機構點跡的動態仿真
11.2.1 麯柄搖杆機構模型的分析
11.2.2 Simulink仿真程序設計
11.3 麯柄搖杆機構運動仿真
11.4 雙麯柄機構
11.5 雙麯柄機構運動仿真
11.6 麯柄滑塊機構運動學仿真建模
11.7 復嚮量坐標係下的麯柄滑塊機構仿真
11.8 麯柄滑塊機構運動仿真
第12章 敞篷汽車優化設計及模態分析
12.1 本章導讀
12.2 汽車敞篷機構設計分析
12.3 敞篷汽車三段式摺疊軟頂設計
12.4 汽車敞篷機構運動仿真
12.5 模態分析法
12.5.1 二自由度係統傳遞函數
12.5.2 二自由度係統模態分析
第13章 列車係統控製仿真
13.1 本章導讀
13.2 伺服電機正反轉仿真
13.3 二自由度係統動力消振器模型
13.4 無源隔振器的頻率特性分析
13.5 二自由度車輛懸架係統優化控製
13.6 電磁懸浮模糊控製
13.6.1 電磁懸浮過程控製
13.6.2 電流放大器控製係統
13.6.3 位置控製係統的連續和離散模型
13.6.4 模糊調節器控製
13.7 空調自動控製係統
13.8 列車製動停車過程控製
13.8.1 空氣製動力計算
13.8.2 閘瓦壓力計算
13.8.3 車輛阻力計算
13.8.4 列車製動停車過程分析
13.8.5 軌麵粘著係數
13.8.6 仿真計算
13.8.7 CRH動車臨界速度分析
第14章 汽車振動控製仿真
14.1 本章導讀
14.2 汽車振動分析
14.3 汽車振動響應
14.3.1 汽車振動係統的簡化
14.3.2 四自由度係統模型
14.3.3 頻響函數求解
14.4 PID於汽車行駛速度控製
14.4.1 汽車行駛控製模型
14.4.2 汽車行駛控製係統動力學模型
14.5 振動信號頻譜分析
第15章 汽車車燈光源優化分析
15.1 本章導讀
15.2 問題分析
15.2.1 模型假設
15.2.2 模型符號說明
15.3 點光源直射光形成的錐麵方程確定
15.3.1 點光源傳播中的能量傳遞規律
15.3.2 光照度公式推導
15.3.3 點光源直射光錐麵方程的確定
15.3.4 直射功率有效值計算
15.4 直射光總功率計算
15.5 測試屏上直射光的亮區模型建立
15.5.1 區域D1中的任一點處的光照強度確定
15.5.2 區域D2中的任一點處的光照強度確定
15.5.3 區域D21中的任一點處的光照強度確定
15.5.4 區域D22中的任一點處的光照強度確定
15.5.5 區域D23、D24中的任一點處的光照強度確定
15.5.6 直射光區域內任一點處的光照強度確定
15.6 建立測試屏幕上反射光的亮區模型
15.7 測試屏亮區及光照度計算

第3篇 MATLAB算法設計提高
第16章 橢圓擬閤和微分方程計算
16.1 本章導讀
16.2 由離散點擬閤圓方程
16.3 由離散點擬閤橢圓方程
16.4 拱形圓頂及橢圓頂分析
16.5 橢圓形偏微分方程
第17章 隱式逐步積分法
17.1 本章導讀
17.2 常用積分錶達式
17.3 歐拉方法
17.3.1 嚮前歐拉方法
17.3.2 嚮後歐拉方法
17.4 高階微分方程(組)的數值計算
17.5 四階龍格庫塔法及亞當斯法
17.6 隱式逐步積分法
17.6.1 綫性加速度法
17.6.2 威爾遜?法
第18章 基於PSO的優化設計
18.1 本章導讀
18.2 基本粒子群算法
18.3 粒子群算法的收斂性
18.4 粒子群算法函數極值求解
18.4.1 經典測試函數
18.4.2 一維函數全局最優
18.4.3 無約束函數極值尋優
18.4.4 有約束函數極值尋優
18.4.5 有約束函數極值尋優
第19章 基於GA的優化分析
19.1 本章導讀
19.2 遺傳算法特點
19.3 遺傳算法的尋優計算
19.4 基於GA的麯麵極大值尋優
19.5 基於GA_PSO算法極小值尋優
第20章 基於PSO的機構優化
20.1 本章導讀
20.2 微粒群優化算法研究現狀
20.2.1 微粒群優化算法的改進研究
20.2.2 微粒群優化算法的應用研究
20.3 機構優化設計理論分析
20.4 平麵連杆機構的模型建立
20.5 利用復閤形法進行設計
20.5.1 復閤形法的算法流程
20.5.2 模型計算結果
20.6 利用約束隨機方嚮法進行設計
20.6.1 初始點的選擇
20.6.2 隨機方嚮法的算法流程
20.6.3 模型計算結果
20.7 利用優化工具箱法進行設計
20.8 利用微粒群優化算法進行設計
參考文獻

前言/序言

  MATLAB作為一款科學計算軟件逐漸被廣大科研人員所接受。其強大的數據計算功能、圖像的可視化界麵及代碼的可移植性受到瞭廣大科研人員和高校師生的認可,成為瞭科研和學習的必備工具。MATLAB是一款功能強大的仿真軟件,MathWorks公司也一直在不斷地開發各種開發闆的集成接口及仿真器,以做到理論與實際相結閤。因此,作為一名數據分析和計算等方麵的工作人員和學習者,MATLAB是很好的選擇。
  1.MATLAB簡介
  MATLAB是美國MathWorks公司齣品的商業數學軟件,用於算法開發、數據可視化、數據分析及數值計算的高級技術計算語言和交互式環境,主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。Simulink仿真器與實際芯片緊密相連,能夠完成開發平颱實時效果顯示,Simulink模塊式搭建框架直觀,簡約明瞭,在車輛工程應用行業經常用到。
  2.MATALB車輛工程應用
  本書結閤深受讀者歡迎的MATLAB案例進行講解。書中的所有案例均采用MATLAB進行設計,並針對具體工程背景,編寫相應的特徵函數進行分析。通過仿真實現,可以讓讀者結閤理論推導過程,學習和掌握MATLAB在車輛控製仿真中的應用。
  本書涉及麵廣,從基本操作到高級算法應用,幾乎涉及MATLAB車輛控製仿真開發的所有重要知識。
  當前,圖書市場上還鮮見MATLAB在車輛工程中的應用類書籍。為瞭幫助讀者掌握MATLAB車輛工程仿真應用,筆者結閤自己的專業和研究成果編寫瞭本書。本書涉及土木(模態分析、桁架、梁和鋼架的設計計算)、機械(機構運動仿真、汽車控製和列車係統等)、電氣(電機正反轉、數控車床和算法設計等)及其他(高效編程和科學計算等)領域。本書針對相關科研人員和高校師生,選擇瞭應用廣泛且有一定難度的工程問題進行分析,適閤想全麵學習MATLAB算法和使用MATLAB進行開發的工程技術人員閱讀。
  本書特色
  1.提供“在綫交流,有問必答”網絡互動答疑服務
  國內最大的MATLAB Simulink技術交流平颱——MATLAB中文論壇聯閤本書作者和編輯,一起為您提供與本書相關的問題解答和MATLAB技術支持服務,讓您獲得最佳的閱讀體驗。具體參與方式請詳細閱讀本書封底的說明。
  2.內容講解不枯燥
  本書結閤相關理論和實踐案例,以控製對象仿真相關的理論作為支撐,通過理論推導及程序實現,讓讀者容易理解並且掌握。書中的案例都是經常碰到的例子,讀起來不枯燥。
  3.內容豐富,覆蓋麵廣
  本書緊跟時代背景,結閤具體工程實例,例如數控機床PID控製、倒立擺控製、懸臂梁主動控製、模態分析、汽車控製仿真及列車係統仿真等,對車輛電子行業、精密儀器等領域的熱門問題進行瞭分析和研究。針對每一個工程案例,筆者結閤理論分析和具體的MATLAB實現,讓讀者可以真正掌握和應用所學知識。
  4.循序漸進,由淺入深
  本書從最簡單的工程案例開始分析,讓讀者通過簡單的工程案例,更好地熟悉和瞭解MATLAB的編程思路,然後逐步引入車輛控製仿真,並由此列舉瞭不同係統的控製仿真,可以讓讀者輕鬆地掌握。考慮到不同控製對象可以轉化為傳遞函數控製輸齣模型,因此本書後麵章節也給齣瞭常用的遺傳算法和粒子群算法實例。通過對智能算法的學習,讀者可以真正瞭解對象控製的方法。
  5.真實案例,隨學隨用
  本書是一本注重實踐的書,書中有大量的篇幅用在瞭MATLAB解決具體的真實案例中。在車輛工程中列舉瞭兩自由度係統、多自由度係統、列車空調係統、磁懸浮係統和汽車振動模態係統等。列舉對象和控製方法緊跟實際的科研,因此對這些案例稍加修改,即可用於讀者自己正在進行的項目或課題上,從而實現問題的求解。
  本書內容及體係結構
  第1篇 MATLAB常見技巧應用及控製係統分析基礎(第1~5章)
  本篇首先介紹瞭MATLAB基礎知識,包括程序編寫、圖形繪製,GUI界麵開發技巧、各種處理技巧等,讀者可根據這些應用可以設計可視化界麵,掌握MATLAB應用技能。然後介紹瞭濾波器的設計及控製係統的簡單建模,將車輛工程中的案例轉化為實際控製對象,即傳遞函數模型,通過拉斯變換和Z變換等,並基於MATLAB進行一定的控製仿真加以驗證。最後介紹瞭彈簧阻尼係統建模。車輛通常由很多單自由度係統及多自由度係統(包括彈簧和阻尼等)組成,因此掌握基本的彈簧阻尼係統仿真是一個重要的起點。通過學習這些內容,可以為後續的車輛控製仿真打下堅實的基礎。
  第2篇 MATLAB PID控製及車輛控製仿真應用(第6~15章)
  本篇涉及麵較廣,列舉瞭PID的控製仿真、人群搜索算法的PID控製、機構的運動學仿真、敞篷汽車的優化設計、列車控製係統仿真、汽車震動控製仿真和汽車車燈光源優化分析等內容。本篇通過案例分析,結閤理論和程序代碼,真正做到瞭理論結閤實踐,以適閤廣大讀者的需要。本篇講解上層層遞進,首先從PID齣發,引入瞭獨立小車的控製仿真,然後通過車輛工程中的結構靜力學設計計算,引入瞭PID的懸臂梁振動控製和模態分析,最後介紹列車和汽車的控製仿真,可以讓讀者真正掌握車輛工程的應用實踐。
  第3篇 MATLAB算法設計提高(第16~20章)
  本篇主要涉及車輛工程中常用的微分方程、橢圓方程、隱式逐步積分計算等方法、遺傳算法的優化設計、粒子群算法的優化設計及粒子群算法的機構優化設計等。讀者可以靈活運用該類算法解決車輛工程中的復雜問題。橢圓方程擬閤、橢圓積分等在橢圓斑的應用中經常用到;橢圓形方程在流體力學、彈性力學、電磁學、幾何學和變分法中經常用到;逐步積分方法采用迭代的方法,利用係統運動微分方程來求解係統狀態空間,學習和掌握好此類設計,可以較好地解決自己的物理模型。瞭解BP神經網絡、Hopfield網絡、PSO、SA、SOA和GA等算法,並通過案例分析,結閤算法理論和程序代碼,可以讓讀者真正掌握算法的核心,開發和設計齣可移植性高的代碼。
  本書讀者對象
  ·MATLAB算法愛好者;
  ·MATLAB工程開發人員;
  ·車輛工程相關從業人員;
  ·Simulink相關從業人員;
  ·各高校車輛工程專業的師生。
  編者


好的,這是一本名為《MATLAB車輛工程應用實戰》的圖書的詳細簡介,內容完全基於車輛工程領域的實際應用場景,但不包含您提到的特定書名中的內容: --- 車輛動力學與控製係統設計:基於現代仿真工具的深度實踐 本書導言: 在當今競爭激烈的汽車工業中,高效、精確的虛擬仿真與驗證已成為新一代車輛開發流程的核心環節。本書旨在為車輛工程專業人士、研究人員及高年級學生提供一套係統化、實戰驅動的知識體係,專注於利用先進的數值計算和建模環境,解決現代汽車工程中最復雜、最核心的動力學、控製係統設計與係統集成問題。我們聚焦於理論與工程實踐的緊密結閤,通過大量工程實例和詳細的算法推導,使讀者能夠從零開始構建、分析和優化復雜的機電耦閤係統。 第一部分:基礎理論與環境構建 本部分奠定讀者在車輛建模與仿真領域所需的基礎。我們不隻是介紹工具的使用,更深入探討支撐這些工具的數學原理。 第一章:現代車輛係統建模基礎 剛體動力學與拉格朗日方程在車輛建模中的應用: 詳細闡述如何將復雜的車輛結構分解為剛體係統,利用廣義坐標和拉格朗日方法建立精確的運動微分方程。重點討論輪胎與路麵相互作用模型的選擇(如Pacejka魔術公式的高級應用與參數辨識)。 柔性體動力學初步: 探討車身、懸架連杆等部件的彈性效應在高速或高載荷工況下的影響,介紹模態分析在係統初步設計中的作用。 係統級建模的層次化方法: 介紹如何組織一個大型車輛模型,區分高頻響應部件(如發動機瞬態、製動係統響應)與低頻運動部件(整車質心運動),實現高效的協同仿真。 第二章:高級數值計算與仿真環境配置 微分方程求解器的選擇與優化: 深入分析固定步長與變步長求解器(如Runge-Kutta係列、BDF等)在處理剛性係統和非剛性係統時的性能差異,以及在仿真容差和計算效率間的權衡策略。 模型接口與互操作性: 討論如何利用標準接口(如FMI/FMU)實現不同建模環境(如多體動力學軟件、控製設計工具)之間的無縫數據交換與聯閤仿真。 第二部分:車輛關鍵性能子係統的深度分析與設計 本部分是本書的核心,詳細剖析瞭當前汽車工程領域中對性能和安全性至關重要的三大子係統。 第三章:整車運動控製係統設計(基於綫性與非綫性控製) 車輛側嚮運動控製(橫擺力矩控製): 深入研究車輛極限工況下的非綫性特性,設計基於滑模控製(SMC)和自適應控製的車輛穩定性增強係統(VSES)。詳細推導綫性二次調節器(LQR)在目標軌跡跟蹤中的應用,並對比其在不同路麵附著係數下的魯棒性。 車輛縱嚮性能控製(牽引力與製動力矩協調): 專注於瞬態加速和最大減速度下的驅動/製動力的精確分配策略。介紹基於模型預測控製(MPC)的預測性縱嚮控製框架,實現更平順、更快速的性能響應。 集成控製策略的實現: 探討橫嚮與縱嚮控製係統間的解耦與耦閤問題,構建一個統一的車輛運動控製器,處理緊急避障和轉彎製動(AEB+ESC)等復雜工況。 第四章:懸架係統動態特性分析與優化 多自由度懸架動力學建模: 建立包含車身、車橋、彈簧、減振器及襯套等元件的車輛垂直運動多體模型。 被動懸架參數化設計: 闡述如何根據車輛的質量分布、簧載質量比等參數,利用頻率響應分析確定最優的彈簧剛度和減振器特性麯綫,以平衡平順性與操縱性。 半主動/主動懸架控製原理: 介紹基於Skyhook、Groundhook理論的電磁或液壓控製減振器控製算法。重點展示如何利用實時路況信息(如預測信息或傳感器數據)優化阻尼力分配,實現自適應懸架性能。 第五章:傳動係統與能耗優化 混閤動力/純電驅動係統建模: 建立包含內燃機、電動機、電池和變速箱的詳細熱力學和電動力學模型。分析不同能量流管理策略對係統效率的影響。 換擋策略與瞬態響應: 針對自動變速箱(AT/DCT)的換擋品質分析,建立基於駕駛員需求的換擋邏輯,並通過仿真驗證換擋衝擊的最小化。 整車級能耗評估與駕駛循環匹配: 介紹如何將車輛模型集成到標準的駕駛循環(如WLTC、FTP-75)中,精確計算能量消耗,並根據仿真結果反饋給電池管理係統(BMS)或發動機控製單元(ECU)的參數標定。 第三部分:係統集成、測試與標定 本部分將理論模型轉化為可實際部署的工程解決方案。 第六章:模型在環(MIL)與軟件在環(SIL)測試方法 控製算法的MIL驗證流程: 詳細介紹如何構建一個包含“受控對象(Plant Model)”和“控製器(Controller)”的純算法仿真環境,用於快速迭代和調試控製邏輯。 SIL環境下的代碼生成與接口測試: 討論從高級語言模型自動生成嵌入式C代碼(或類似代碼)的過程,以及如何在目標硬件的虛擬環境(SIL)中驗證代碼的正確性、時序特性和內存占用。 第七章:參數辨識與模型修正 實驗數據驅動的模型修正: 介紹如何采集實際車輛測試數據(如加速度、側嚮力、轉嚮角速率),利用最小二乘法或卡爾曼濾波等方法,對模型中難以測量的關鍵參數(如輪胎側偏剛度、懸架阻尼係數)進行精確辨識。 不確定性分析與魯棒性驗證: 在控製係統設計完成後,必須考慮模型參數的誤差和環境擾動的存在。本章教授如何通過濛特卡洛模擬等方法評估控製係統在參數不確定性範圍內的性能錶現。 結語: 本書強調的是一種“工程思維”的培養,即如何將復雜的物理現象抽象為可計算的數學模型,並利用強大的仿真工具對其進行驗證和優化。通過對上述關鍵領域的深入學習,讀者將能夠掌握新一代車輛係統開發的核心技術棧,為未來的自動駕駛、新能源汽車等前沿領域的研究和應用打下堅實的基礎。

用戶評價

評分

對於初學者來說,一本好的實戰書籍應該像一位耐心的導師。我希望這本書在基礎概念的講解上,不會因為追求“實戰”而顯得過於跳躍。例如,在介紹Simulink模塊庫時,必須對每個關鍵模塊(如Transfer Function、Gain、Saturation)的物理意義和數學描述有明確的解釋。如果它能循序漸進地引導讀者從簡單的自行車模型開始,逐步升級到四輪考慮側傾和俯仰的多自由度模型,並在每一步驟都解釋清楚加入新自由度或新部件後,MATLAB代碼和模型結構的變化,那將是極大的福音。我非常關注它如何處理輸入數據的管理,比如如何有效地從Excel或.mat文件中導入路麵激勵和駕駛員輸入,這直接關係到仿真效率和結果的可重復性。

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說實話,市麵上關於MATLAB的書籍浩如煙海,但真正能把“車輛工程”這個專業領域知識吃透並用MATLAB高效實現的卻鳳毛麟角。我更看重的是本書在高級控製策略應用上的深度。比如,在車輛主動安全係統(如ESC、ACC)的開發過程中,如何利用MATLAB強大的矩陣運算能力和優化工具箱來設計和驗證控製算法的魯棒性。我希望它不僅僅是停留在簡單的被動懸架建模上,而是能深入到智能網聯汽車的一些前沿領域,哪怕是初步的路徑規劃或者感知數據融閤的仿真框架。如果作者能分享一些在企業環境中調試模型的經驗,例如如何處理離散化誤差、如何進行HIL/SIL測試前的模型驗證流程,那這本書的價值就會幾何級數地上升。我需要的是能直接投入項目使用的“工具箱手冊”,而非純粹的學術綜述。

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這本書如果能觸及到一些前沿的仿真驗證方法,那就更具吸引力瞭。例如,在進行疲勞壽命評估或NVH(噪聲、振動與聲振粗糙度)分析時,MATLAB的信號處理工具箱(Signal Processing Toolbox)扮演著核心角色。我非常好奇作者是如何利用FFT、功率譜密度分析等工具,從時域仿真數據中提取齣關鍵的頻域特徵,並與實驗數據進行對比驗證的。此外,考慮到現代汽車電子電氣架構的趨勢,如果書中能簡要介紹如何使用Simulink Real-Time或相關的工具鏈,將仿真模型部署到實時硬件進行快速原型驗證,那就完美瞭。這本書的深度,不應該僅僅停留在“仿真運行”這個層麵,而應該延伸到“仿真結果的深度解讀與工程決策”這一更高層次的應用。

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我對於任何號稱“實戰”的書籍,最挑剔的就是其對代碼規範性和可維護性的強調。車輛工程項目周期長,模型復雜性高,如果書中的例子代碼寫得晦澀難懂,充斥著大量“神奇數字”和不加注釋的腳本,那麼這本書的價值會大打摺扣。我期待看到作者如何利用MATLAB麵嚮對象編程(OOP)的特性來構建模塊化的車輛組件,比如如何封裝一個輪胎力學模型類,或者如何使用結構體(Structs)來清晰地組織大量車輛參數。如果書中能提供一些MATLAB App Designer的示例,用於快速搭建一個可交互的參數調整界麵,讓讀者能夠實時觀察不同阻尼係數或彈簧剛度對車輛響應的影響,那絕對是錦上添花之舉,這能極大地提高學習和研究的趣味性與效率。

評分

這本《MATLAB車輛工程應用實戰》顯然是一本深入淺齣的實踐指南,光是書名就能讓人感受到它強烈的工程導嚮和工具依賴性。我最近在研究整車動力學仿真時,特彆希望能找到一本能把理論與MATLAB/Simulink結閤得恰到好處的書。理想中的教材,應該能夠清晰地展示如何將復雜的車輛模型(比如七自由度或更高級的模型)一步步轉化為可執行的仿真代碼和圖形界麵。我期望它能涵蓋懸架係統的特性分析,比如如何利用MATLAB腳本進行參數辨識和優化,確保在不同工況下都能達到預期的舒適性和操縱穩定性指標。如果書中能包含一些實際的案例,比如轉嚮不足或過度轉嚮的辨識與控製策略的搭建,那簡直是太棒瞭。那種將書本上的公式和圖錶,直接映射到軟件模塊中的過程,纔是真正能提升工程師“實戰能力”的關鍵。期待它能在處理非綫性問題時,提供一些獨到的MATLAB技巧,而不是泛泛而談的理論介紹。

評分

下學期要講相關課程,寒假買來備課,看起來不錯,好評。

評分

對MATLAB進行圖像處理介紹的比較充分,也有代碼和視頻可供參考,挺好瞭。

評分

自己學的,車輛動力學建模,仿真,大全啊

評分

非常不錯的matlab 車輛工程應用書籍,例子全麵

評分

書本非常的厚實,內容詳盡。

評分

書不錯,包裝不錯,內容也不錯。

評分

屯著,日後再看

評分

書的內容很好,包括三篇25章:第一篇“數字建模基礎”應該是“數學建模基礎”吧!

評分

還沒有細看,應該不錯的

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