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