目录
CONTENTS
绪论
0.1控制系统基本概念
0.1.1什么是系统
0.1.2什么是控制
0.1.3什么是控制系统
0.1.4什么是控制系统工程
0.1.5什么是车辆电子控制系统工程
0.1.6汽车电子控制系统设计的基本原则
0.2控制系统的一般要求
0.3控制系统设计的一般步骤
0.4汽车电子控制系统设计的一般方法和步骤
0.4.1整车电子系统的开发
0.4.2V形开发流程
0.4.3汽车电子控制系统开发平台
习题
本章参考文献
第一篇控制理论基础
第1章经典控制理论
1.1控制系统的微分方程
1.2使用传递函数描述系统
1.2.1传递函数的定义
1.2.2系统的时域性能指标
1.2.3典型环节的传递函数
1.2.4系统的方块图
1.3系统的零极点模型
1.4系统的稳定性
1.5经典控制理论的控制系统设计方法
1.5.1时域分析法
1.5.2根轨迹法
1.5.3频率分析法
1.6非线性系统分析
1.6.1非线性系统的特点
1.6.2非线性系统的分析方法
1.7z变换与离散时间系统
1.7.1z变换
1.7.2离散时间系统的系统函数
1.8基本控制规律
1.8.1双位控制规律
1.8.2比例控制规律
1.8.3积分控制规律
1.8.4微分控制规律
1.8.5PI控制规律
1.8.6PD控制规律
1.8.7PID控制规律
1.8.8控制规律的选用
习题
第2章现代控制理论
2.1基本概念
2.1.1系统的状态、状态变量和状态空间
2.1.2状态空间模型
2.1.3状态空间的线性变换与标准型
2.1.4传递函数模型与状态空间模型的关系
2.2李雅普诺夫稳定性分析
2.2.1基本概念
2.2.2李雅普诺夫稳定性定义
2.2.3李雅普诺夫稳定性基本定理
2.3系统的能控性与能观性
2.3.1线性系统的能控性及其判别
2.3.2线性系统的能观测性及其判别
2.3.3能控性、能观测性与传递函数的关系
2.4控制系统的状态空间综合
2.4.1反馈控制系统的基本结构与特点
2.4.2状态观测器
2.5最优控制理论
2.5.1最优控制问题的数学描写
2.5.2最优控制问题的求解
2.5.3最优控制理论在汽车悬架中的应用
习题
第3章智能控制
3.1智能控制理论的基本内容
3.2专家控制
3.2.1专家系统
3.2.2专家控制
3.3模糊控制
3.3.1模糊逻辑基础
3.3.2模糊控制器设计
3.3.3发动机怠速的模糊控制实例
3.4人工神经网络控制
3.4.1神经网络系统基础
3.4.2控制中的常用神经网络——BP神经网络
3.4.3基于神经网络的智能控制
3.5机器学习
3.6深度学习
本篇参考文献
第二篇汽车电子学
第4章汽车电子控制系统的硬件
4.1控制器
4.1.1控制器的硬件结构
4.1.2核心运算器
4.1.3使用硬件替代软件
4.2传感器
4.2.1传感器的分类
4.2.2传感器的信号处理
4.3执行器
4.3.1执行器的类型
4.3.2执行器的控制
习题
第5章汽车电子控制系统的软件
5.1软件的控制和调节功能
5.2软件的诊断功能
5.2.1故障的识别
5.2.2故障信号的去抖和自愈
5.2.3故障存储
5.2.4故障诊断仪读取故障信息
5.3软件的程序开发与测试
5.3.1汽车电子控制系统软件的编程语言
5.3.2软件的测试
5.3.3旁路技术
5.4汽车电子控制系统软件架构
5.5汽车电子控制系统的实时操作系统
5.5.1实时操作系统的任务
5.5.2OSEK/VDX
5.6数据与应用程序的标定
5.6.1标定的概述
5.6.2标定协议
习题
第6章AUTOSAR标准
6.1AUTOSAR标准概述
6.2开发符合AUTOSAR标准的系统
6.2.1使用AUTOSAR开发环境开发系统
6.2.2使用MATLAB/Simulink开发符合AUTOSAR标准的系统
习题
第7章汽车软件开发能力评定标准
7.1SPICE项目背景
7.2Automotive SPICE
7.2.1Automotive SPICE简介
7.2.2过程参考模型
7.2.3度量框架
7.2.4过程评估模型
本篇参考文献
第三篇汽车电子控制系统设计
第8章计算机辅助控制系统设计概述
8.1计算机辅助控制系统设计的概念
8.1.1计算机辅助控制系统设计的发展
8.1.2计算机辅助控制系统设计的要素及步骤
8.2计算机辅助控制系统设计的发展趋势
第9章基于MATLAB的控制系统设计工具
9.1控制系统的表达
9.1.1线性系统的模型表达
9.1.2控制系统的典型连接
9.2控制系统的分析
9.2.1时域分析
9.2.2频域分析
9.3Simulink的建模与仿真
9.3.1Simulink模块库与建模方法
9.3.2机电液的物理联合建模与仿真——Simscape
9.3.3基于有限状态机原理的建模工具——Stateflow
习题
第10章基于模型的控制系统设计
10.1概述
10.2基于模型的控制系统设计工作流程
10.3模型在环仿真
10.3.1直流电机转速控制系统的模型在环仿真
10.3.2时间步长对控制效果的影响
10.3.3控制器采样周期的影响
10.3.4模型参数的估计与验证
10.4代码生成
10.5软件在环仿真与处理器在环仿真
10.5.1软件在环仿真
10.5.2处理器在环仿真
10.6硬件在环仿真
习题
第11章汽车电子控制系统的功能安全
11.1功能安全标准
11.2危害分析与风险评估
11.2.1危害分析与风险评估的概念
11.2.2危害分析与风险评估的步骤
11.2.3ASIL分解
11.3预期功能安全
11.4开发符合功能安全标准的系统
11.4.1开发流程、方法、工具
11.4.2需求管理与需求模型
11.4.3软件架构设计
11.4.4单元开发与验证
习题
本篇参考文献
附录A上机实验指导
上机实验一MATLAB控制工具箱的使用
上机实验二Simulink系统建模方法
上机实验三Stateflow的使用
上机实验四SimScape的建模方法及参数估计工具箱
上机实验五电驱小车速度控制器设计
上机实验六需求管理与电驱小车控制器测试
上机实验七电驱小车控制器的软件在环仿真
