汽車產(chǎn)品的競爭在很大程度上取決于汽車產(chǎn)品的設計與技術。在開發(fā)和提升汽車產(chǎn)品設計水平的工作中,科學的設計方法和先進的設計技術起著重要的作用。因此加強對“汽車智能化設計與技術”的研究和推廣有著十分重要的意義。為了適應當代科學技術發(fā)展的要求和市場經(jīng)濟體制對設計人才的需要,必須加強設計人員的創(chuàng)新能力和設計素質(zhì)的培養(yǎng),本書的目的就在于此。通過本書的學習,可以提高從事汽車設計工作人員的設計水平,增強設計創(chuàng)新能力。作為未來的設計工程師,學習和掌握“汽車智能化設計與技術”就顯得更為重要。
“汽車智能化設計與技術”是傳統(tǒng)汽車設計與技術的延伸和發(fā)展,它是在繼承傳統(tǒng)設計技術基礎上不斷吸收智能理論、方法和技術以及相鄰學科最新成就后發(fā)展起來的。因此,學習汽車智能化設計與技術,不是要拋棄傳統(tǒng)設計技術和經(jīng)驗,而是要在掌握傳統(tǒng)設計方法和實踐經(jīng)驗的基礎上,再掌握一些新的設計理論和技術手段。
本書技術資料及圖片新穎翔實,包括新知識和豐富的實例,信息量大。書中全面介紹了汽車智能化設計與技術各相關知識,全書共分8章。第1章汽車智能化設計與技術基本知識,第2章汽車智能化設計方法,第3章汽車智能傳感器與總線網(wǎng)絡技術,第4章汽車智能避撞預警技術與安全設計,第5 章汽車總體設計開發(fā)與多智能體技術,第6 章智能汽車仿真、虛擬工程及數(shù)字設計,第7 章人駕駛智能汽車,第8 章未來智能汽車發(fā)展趨勢。
本書力推汽車設計人員掌握和領會一些汽車智能化設計與技術的運用方法,為從事智能汽車產(chǎn)品開發(fā)工作打下堅實基礎,在智能汽車產(chǎn)品設計實踐的工作過程中,能夠正確應用汽車智能化設計理論與技術,不斷地創(chuàng)新和發(fā)展,以推動汽車產(chǎn)品設計的進步。本書涉及面廣,內(nèi)容繁多,包含了大量國內(nèi)外新的相關資料、論著、文獻與照片,在此謹致真誠的謝意。感謝黃帥、徐金波、王甜甜、陳秋謹、王曌、馬權鑠、姜良超、殷凡青、齊洋洋、程吉鵬在本書編寫過程中提供的幫助。
本書既可作為高等院校汽車專業(yè)本科生和研究生的教材,也可作為汽車設計、汽車制造企業(yè)科研人員和技術設計人員的參考用書。
由于筆者水平有限,書中難免存在不妥之處,懇請讀者多加批評指正。
著者
第1 章汽車智能化設計與技術基本知識 1
1.1汽車智能化設計知識與體系 1
1.1.1汽車智能化設計與技術的概念 1
1.1.2汽車智能化設計與技術的發(fā)展過程 2
1.1.3智能化設計與傳統(tǒng)設計 2
1.2汽車產(chǎn)品設計的內(nèi)容、技術手段和主要方法 3
1.2.1汽車產(chǎn)品設計的內(nèi)容 3
1.2.2汽車系統(tǒng)化設計的各種技術手段 4
1.2.3汽車設計的主要方法 5
1.3汽車智能設計、納新評價及遞階層次結(jié)構 12
1.3.1汽車智能設計 12
1.3.2汽車智能設計的納新評價、評價指標體系及遞階層次結(jié)構 14
第2 章汽車智能化設計方法 16
2.1汽車智能化系統(tǒng) 16
2.1.1智能化的內(nèi)涵 16
2.1.2汽車智能化系統(tǒng)的“智能化” 17
2.1.3汽車智能控制系統(tǒng) 17
2.2汽車智能化設計方法 19
2.2.1汽車智能化設計流程 19
2.2.2設計思想、類型、準則和規(guī)律 21
2.3汽車智能化系統(tǒng)的可靠性設計方法及應用 22
2.3.1汽車智能化系統(tǒng)的可靠性 22
2.3.2提高汽車智能化系統(tǒng)的可靠性方法及實例 26
2.3.3汽車智能化優(yōu)化設計 31
2.3.4反求設計 34
2.3.5綠色設計 35
2.3.6虛擬設計與虛擬現(xiàn)實技術 38
第3 章汽車智能傳感器與總線網(wǎng)絡技術 40
3.1汽車智能傳感器結(jié)構、原理、功能及種類 40
3.1.1汽車智能傳感器的結(jié)構、原理與功能 40
3.1.2汽車智能傳感器的種類 42
3.2汽車智能源傳感器 46
3.2.1智能源傳感器的功能模塊及工作原理 46
3.2.2智能源傳感器在汽車上的使用 47
3.3智能傳感器在汽車領域的應用 50
3.3.1智能傳感器在汽車動力系統(tǒng)中的應用 50
3.3.2汽車安全行駛系統(tǒng)中的智能傳感器 50
3.3.3車身系統(tǒng)中的智能傳感器 52
3.3.4汽車底盤中的智能傳感器 52
3.3.5智能交通系統(tǒng)中的智能傳感器 53
3.3.6汽車輔助系統(tǒng)中的智能傳感器 53
3.4多傳感器信息融合的人汽車駕駛控制系統(tǒng) 53
3.4.1多傳感器信息融合 53
3.4.2多傳感器信息融合實現(xiàn)方法 54
3.4.3多傳感器信息融合的人汽車行駛 54
3.5智能汽車總線網(wǎng)絡技術 56
3.5.1汽車總線網(wǎng)絡及通信系統(tǒng) 56
3.5.2網(wǎng)絡總線的智能車身設計 66
第4 章汽車智能避撞預警技術與安全設計 72
4.1汽車智能避撞預警技術 72
4.1.1汽車智能避撞預警系統(tǒng) 72
4.1.2幾種汽車智能測距及避撞技術 73
4.1.3避撞系統(tǒng)設計及制動距離算法 74
4.2汽車激光雷達的避撞報警系統(tǒng)設計 78
4.2.1避撞預警硬件系統(tǒng) 78
4.2.2目標檢測與識別 78
4.2.3汽車智能避撞系統(tǒng)設計 79
4.3汽車紅外夜視系統(tǒng)與設計 80
4.3.1汽車紅外夜視系統(tǒng)成像原理及設計 80
4.3.2汽車紅外夜視系統(tǒng)技術設計 83
4.3.3汽車夜視系統(tǒng)實際技術問題及解決方法 84
4.4智能汽車主動安全設計 84
4.4.1智能汽車主動安全系統(tǒng)組成 84
4.4.2模式實現(xiàn) 85
4.4.3系統(tǒng)軟件設計 87
4.4.4模擬驗證和仿真 89
第5 章汽車總體設計開發(fā)與多智能體技術 91
5.1汽車總體設計 91
5.1.1汽車總體設計要求、開發(fā)流程與汽車類型 91
5.1.2汽車總體設計特征 94
5.2汽車整車總體設計 96
5.2.1汽車整車總體設計簡介 96
5.2.2汽車整車總體設計的主要內(nèi)容及技術文件 99
5.3汽車性能設計 101
5.3.1汽車動力性計算 101
5.3.2汽車燃油經(jīng)濟性計算 103
5.3.3安全性 104
5.3.4汽車平順性計算 105
5.3.5汽車匹配性計算 106
5.3.6汽車總體系統(tǒng)設計 106
5.4汽車多智能體技術 107
5.4.1HEV 的多智能體技術 107
5.4.2仿真 112
5.4.3汽車底盤的多智能體技術 116
第6 章智能汽車仿真、虛擬工程及數(shù)字設計 122
6.1智能汽車設計中的仿真 122
6.1.1仿真定義與分類 122
6.1.2計算機仿真 124
6.1.3汽車產(chǎn)品設計中的計算機仿真 125
6.2虛擬工程技術與虛擬樣機 127
6.2.1虛擬工程技術 127
6.2.2虛擬樣機 128
6.2.3虛擬樣機關鍵技術 130
6.3虛擬工程技術的ADVISOR 軟件及應用 133
6.3.1虛擬工程技術的ADVISOR 軟件 133
6.3.2基于ADVISOR 的仿真方法 134
6.3.3仿真軟件ADVISOR 的基本特點 135
6.3.4ADVISOR 的仿真過程 136
6.3.5整車模型及動力系統(tǒng)部件模型的建立 137
6.4柴油機數(shù)字化設計 144
6.4.1柴油機設計準則及數(shù)字化設計 144
6.4.2柴油機機體的數(shù)字化設計 146
6.4.3柴油機零部件數(shù)字化設計 149
6.5客車數(shù)字化設計 150
6.5.1客車數(shù)字化設計的特點及流程 151
6.5.2客車數(shù)字化設計階段 151
6.5.3客車數(shù)字化設計特色 154
第7 章人駕駛智能汽車 155
7.1人駕駛智能汽車的基本結(jié)構與關鍵技術 155
7.1.1人駕駛智能汽車的體系結(jié)構 155
7.1.2人駕駛智能汽車的基本組成 156
7.1.3人駕駛智能汽車的關鍵技術 158
7.2多智能人駕駛智能汽車的協(xié)同控制 161
7.2.1多智能人駕駛智能汽車的體系結(jié)構 162
7.2.2多智能人駕駛智能汽車群體行為協(xié)同與優(yōu)化控制 162
7.2.3人駕駛智能汽車遠程監(jiān)控系統(tǒng)及界面 164
7.2.4人駕駛智能汽車自主評價 167
7.3人駕駛智能搬運車 168
7.3.1汽車業(yè)的AGV 168
7.3.2AGV 的結(jié)構組成 169
7.3.3AGV 的功能模塊組成和主要技術參數(shù) 170
7.3.4AGV 的導向方法和技術 172
7.3.5AGV 集成控制系統(tǒng) 178
第8 章未來智能汽車發(fā)展趨勢 182
8.1未來智能汽車技術及發(fā)展 182
8.1.1未來智能汽車 182
8.1.2智能汽車基本結(jié)構 183
8.1.3智能汽車技術與智能交通 186
8.2網(wǎng)絡汽車與車聯(lián)網(wǎng)時代 193
8.2.1網(wǎng)絡汽車 193
8.2.2車聯(lián)網(wǎng) 193
8.3陸空兩用與水路兩棲汽車 196
8.3.1陸空兩用交通車 197
8.3.2水路兩棲汽車 199
8.4空氣動力汽車 202
8.5核動力汽車 205
8.6各種類型的太陽能汽車 207
8.7組合式、超音速式、公路/鐵路式及其他智能汽車 210
8.7.1組合式多功能汽車 210
8.7.2超音速汽車 210
8.7.3公路/鐵路兩用汽車 211
8.7.4其他未來高效新能源動力智能汽車 211
參考文獻 215