本书以汽车主动安全控制为背景，层层递进引入预测控制框架下主动安全系统的发展趋势、技术背景及其开发细节，主要介绍了汽车主动安全预测控制相关的理论模型基础、系统设计算法与软硬件实现策略。首先，以控制理论为基础，从车辆动力学建模开始介绍了动态安全稳定边界的辨识方法，为汽车操纵稳定性控制提供评估指标；然后，面向冰雪路面条件下的汽车主动安全控制需求，给出了汽车横摆稳定预测控制方案，进一步实现了稳定性与节能性的协同优化；最后，针对冰雪路面条件下汽车侧纵向运动耦合问题，详细介绍了汽车侧纵向主动安全协同控制策略，分别给出分层式和集中式的控制方案，并具体分析每一种控制方案的优缺点。对于以上各个环节，本书详细地介绍了所涉及的技术、开发方法以及相关工具，以帮助读者进行实践。本书适合高等院校自动化、车辆工程及相关专业师生参考阅读，也可作为从事控制系统研发工作的科研人员和工程技术人员的参考工具书。

前言
符号定义
第1章 研究背景和控制理论基础
1.1 模型预测控制
1.1.1 线性模型预测控制
1.1.2 非线性模型预测控制
1.2 基于极小值原理的最优控制
1.2.1 连续系统的极小值原理
1.2.2 离散系统的极小值原理
1.3 汽车稳定性控制的关键问题
第2章 车辆动力学
2.1 轮胎模型
2.1.1 Dugoff轮胎模型
2.1.2 Pacejke轮胎模型
2.1.3 Burckhardt轮胎模型
2.1.4 纵滑-侧偏联合工况UniTire轮胎模型
2.1.5 LuGre轮胎模型
2.1.6 Fiala轮胎模型
2.2 车辆动力学模型
2.2.1 二自由度车辆动力学模型
2.2.2 三自由度车辆动力学模型
2.2.3 七自由度车辆动力学模型
2.2.4 八自由度车辆动力学模型
2.2.5 四轮轮毂驱动电动汽车动力学模型
2.3 整车模型实车数据验证
2.3.1 数据信号处理
2.3.2 轮胎模型参数辨识
2.3.3 模型验证及分析
第3章 车辆稳定边界辨识
3.1 基于相平面分析的侧向运动稳定边界离线辨识
3.2 车辆侧向运动稳定边界在线辨识
3.2.1 车辆动力学模型
3.2.2 基于局部线性化的稳定边界辨识方法
3.2.3 稳定边界辨识结果与分析
3.3 车辆侧纵向运动稳定边界在线辨识
第4章 冰雪路面条件下汽车横摆稳定预测控制
4.1 模型建立与参考输入设计
4.1.1 车辆动力学模型
4.1.2 参考输入
4.2 基于非线性预测控制方法的汽车横摆稳定控制器设计
4.2.1 汽车横摆稳定控制策略
4.2.2 非线性模型预测控制问题的快速求解
4.3 汽车横摆稳定控制验证与分析
4.3.1 仿真结果与分析
4.3.2 实验结果与分析
第5章 考虑节能优化的汽车横摆稳定预测控制
5.1 轮胎纵向滑移模型建立
5.2 汽车横摆稳定与节能集中优化策略
5.2.1 基于前轮主动转向和附加横摆力矩的横摆稳定控制
5.2.2 基于预测控制方法的横摆控制与节能集中优化
5.2.3 预测控制输入约束
5.2.4 仿真验证结果与分析
5.3 汽车横摆稳定与节能分层优化策略
5.3.1 考虑汽车节能优化的转矩初次分配
5.3.2 考虑汽车横摆稳定的转矩二次分配
5.3.3 仿真验证结果与分析
第6章 汽车侧纵向主动安全分层协同控制
6.1 面向车辆侧纵向稳定需求的上层控制器
6.1.1 车辆状态预测模型
6.1.2 模型预测控制器设计
6.2 下层附加电机转矩解析
6.3 分层式控制策略仿真验证结果与分析
6.3.1 权值选取准则
6.3.2 多工况仿真验证
6.3.3 分层式控制策略鲁棒性验证
6.3.4 硬件在环实验验证平台设置及验证结果
第7章 汽车侧纵向主动安全集中协同控制
7.1 车辆侧纵向运动状态预测模型
7.1.1 面向控制的复合滑移LuGre轮胎模型
7.1.2 车辆状态预测模型
7.1.3 控制目标与约束条件
7.1.4 优化问题构建及求解
7.2 基于模型预测控制的集中式侧纵向稳定效果验证
7.2.1 控制器权值选取确定
7.2.2 仿真验证结果与分析
7.2.3 硬件在环实验验证结果与分析
7.3 基于稳定区域的汽车侧纵向集中协同控制器设计及验证
7.3.1 稳定区域对应安全需求分析
7.3.2 基于稳定区域的车辆侧纵向稳定协同控制器
7.3.3 硬件在环实验结果及分析
参考文献