前言

FOREWORD

随着汽车信息化、智能化、网络化的发展，各专业学科之间的渗透和交叉已成为必然趋势，这就要求车辆工程及其相关专业的学生了解和掌握控制理论的基础知识，并了解控制理论在汽车工程中的应用。本书旨在结合当前智能网联汽车的发展，进一步拓宽车辆工程及其相关专业学生的专业知识面，学会和掌握用交叉学科的知识和方法分析问题、解决问题的能力，为今后的就业或科学研究打下坚实的理论基础。本书可作为车辆工程专业、载运工具运用工程专业、交通运输专业以及相关专业的高年级或研究生教材，也可供车辆、交通运输等有关行业的工程技术人员参考。

本书从汽车工程的要求出发，深入浅出地介绍了现代控制理论的基础知识，重点介绍在当前智能车辆发展中使用广泛的智能控制方法及其应用。

本书是在重庆大学何渝生教授编写的《汽车控制理论基础及应用》（1995年，重庆大学出版社）的基础上首先扩编为内部讲义，从2004年开始在本科生、研究生专业选修课及学位必修课中使用16年。目前，根据汽车控制技术发展趋势，有些内容已不能适应当前的发展需要，故对原有内容进行了大幅增减和修改。

本书共分11章。第1章介绍了汽车控制系统的种类以及汽车控制系统的构成及其特征； 第2章介绍了现代控制理论的基础； 第3章介绍了线性系统的可控性与可观测性、状态反馈与状态观测器； 第4章主要讨论了线性系统的李雅普诺夫稳定性分析； 第5章介绍了最优控制及其在汽车工程中的应用，重点介绍了具有二次型性能指标的线性系统的最优控制，在此基础上列举了最优控制在汽车悬架、发动机隔振系统、自动变速器换挡控制方面的应用； 第6章介绍了PID控制方法及其在汽车动力传动系统、智能汽车路径跟踪控制方面的应用； 第7章介绍滑模控制及其在汽车车轮防抱死、车速跟踪控制方面的应用； 第8章介绍了模糊控制的方法，并以汽车半主动悬架、防抱死制动系统为例分析了模糊控制的应用； 第9章介绍了鲁棒控制的基本方法及其在汽车转向系统中的应用； 第10章介绍了在智能汽车中应用较多的模型预测控制方法，并以汽车速度控制为例介绍了模型预测控制的应用； 最后第11章从人—车—环境系统出发介绍了车—路系统以及人—车系统的控制，并对人—车—环境系统的发展趋势给予了概括。

为了便于加深对基础理论的理解并掌握各种控制方法的应用，在每章后都配有相应的习题，在介绍完各类控制方法后都给出了一些具体应用实例。

本书撰写过程中应用了一些国内外期刊等文献资料，以充实应用实例，在此向有关参考文献的作者表示感谢。另外在本书的撰写过程中研究生张紫微、邹亚林、屈顺娇、张海桥、曾迪、郑浩、王安杰等在文字编排、绘图仿真等方面进行了细致的工作，在此表示衷心的感谢！

由于作者水平有限，书中难免存在不足之处，敬请广大读者批评指正。

作者

2020年7月