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| 內容簡介： |
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《越野车辆动力学——分析、建模与优化》基于机械概念和理论给出了越野车辆系统建模、数学描述和性能优化分析等问题的相关方法，主要目的是较为准确地概述越野汽车的动力学系统。本书首先建立了与车辆的行驶参数能够很好地吻合的数学模型，同时还介绍了高效地对在崎岖不平路面上行驶的车辆进行建模以获得车辆最佳性能的方法，以及更快地针对越野车辆进行设计、开发、分析的基本原理。本书有助于读者开发计算机程序，并使用一些*先进的人工智能方法来对越野车辆动力学进行分析、建模和优化。读者可以根据需要选择学习。本书可作为高等院校机械工程、车辆工程、交通运输及相关专业的本科生、研究生教材，也可供对越野车辆感兴趣的研究人员和工程技术人员阅读参考。
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| 關於作者： |
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先后在加拿大Concordia先进车辆研究中心 CONCAVE 从事研究工作4年。已完成相关学术论文40余篇，其中作者/通讯作者 SCI/EI 期刊论文 14 篇，发明专利 6 项。主持及参与国家自然科学基金项目2项， 省级科技攻关项目2 项， 企业合作项目2 项。
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| 目錄：
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前言
译者的话
第1章越野车的介绍……1
1.1车辆地面力学的作用……2
1.2车辆地面力学的基本概念……4
1.3地形特征……8
1.3.1弹性介质……8
1.3.2塑性区……10
1.4土壤测量仪器的介绍……11
参考文献……13
第2章车轮与地面的相互作用……14
2.1车轮与障碍物的碰撞……16
2.2轮胎模型……22
2.2.1力和力矩……24
2.2.2轮胎刚度……25
2.2.3轮胎印迹……29
2.2.4轮胎与道路的建模……34
2.2.5轮胎滚动阻力……35
2.2.6轮胎的加减速特性影响……37
参考文献……42
第3章越野车的性能……43
3.1影响越野车性能的参数……48
3.1.1空气动力……49
3.1.2滚动阻力……50
3.1.3总推力……56
3.1.4车轮动载荷……57
3.2可变形路面上的车辆动力学……57
3.2.1柔性轮胎的纵向滑移和剪切位移……65
3.2.2柔性轮胎的应力和力……65
3.2.3柔性轮胎的横向力……66
3.3平顺性……67
3.3.1四分之一车辆模型……68
3.3.2自行车模型……70
3.3.3二分之一车辆模型……73
3.3.4整车模型……74
3.4运动稳定性和操纵稳定性……77
3.4.1车辆的操纵动力学……77
3.4.2越野车辆的稳定性……80
参考文献……85
第4章从能量角度分析越野车的机动性……87
4.1越野车机动的能源与动力源……88
4.2减振器（能量收集）……89
4.2.1从悬架系统中收集能量……89
4.2.2轮胎能量的收集……97
4.2.3制动能量的收集……100
4.3由车辆动力学引起的能量耗散……101
参考文献……105
第5章人工智能在建模和优化中的应用……108
5.1人工智能工具简介……109
5.2用人工神经网络、支持向量机和自适应神经模糊推理系统进行建模……110
5.2.1人工神经网络……110
5.2.2自适应神经模糊推理系统（ANFIS）……111
5.2.3支持向量机……113
5.2.4具有改进微分进化系统的Takagi-Sugeno型模糊神经网络……120
5.3启发式优化和元启发式优化……128
5.3.1帝国竞争算法（ICA）……128
5.3.2遗传算法……132
5.3.3粒子群优化……133
5.4元启发方法在悬架控制中的应用……138
参考文献……144
第6章习题……145
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| 內容試閱：
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由汽车的非线性动力学可知，轮式越野车是一种经常承受不同非线性力和力矩的车辆，它常常在特性复杂或者横断面不规则的路面上行驶。同时，由于车辆的尺寸较大且需要在崎岖不规则路面上作业，轮式越野车也被认为是能源浪费和污染物排放的主要来源。车辆地面力学这门学科主要包括越野车的开发、设计、测试以及车辆与周围环境之间动态相互作用的研究，尤其是轮胎与地面、车轮与道路之间的相互作用。轮胎作为汽车的一个重要子系统，对驾驶员反应和路面输入有着重大影响，但是其复合结构和非线性材料特性使得人们对轮胎性能的研究变得非常复杂。由于车轮承受着施加在车辆上的所有力和力矩，同时还是将车身连接到地面的独特元件，所以车轮在车辆动力学中具有十分重要的作用，汽车的转向、制动、加速、牵引、操纵和稳定性都是通过车轮来实现的。此外，轮胎还是车辆悬架系统中的一个主要子系统，因此要想对车辆动力学有很好的了解，必须先具有一定的车轮动力学知识。尤其是对越野车辆来说，由于轮胎和地面之间的相互作用更具有随机性和不确定性，就更需要对车轮的动力学进行适当研究。越野车辆动力学是用于分析车辆在通过崎岖不规则路面上的跑偏行为的一种动态系统。汽车是由协调运行并具有动态交互作用的各个组件组成的，在这些子系统中，动力系统和悬架系统会极大地影响汽车动力学，汽车的性能、操纵性和平顺性对上述车辆子系统而言至关重要。此外，在制动过程中，由于各个部件的组合起到了集中质量的作用，从而使车辆的运动速度降低。经典的车辆动力学研究可以解决试验、分析、半经验和数值方法的问题，自从引入了人工智能以来，人们越来越多地趋向于将不同的软计算应用于诸如建模、优化和车辆控制策略等多种任务中。汽车动力学涉及基于机械概念和理论的车辆系统建模、数学描述和分析等问题，本书的主要目的是较为准确地概述越野汽车动力学系统。在建立个模型之前，首先要对数学模型进行分析，使数学模型与车辆的行驶参数较好地吻合，这是十分重要的。此外，还介绍了一些趋向于更快地开发、分析及更高效地对在崎岖不平路面上行驶的汽车进行建模以获得车辆性能的方法，以及工程师们对大型车辆设计时的需求等的基本原理。
本书适用于对越野车辆工程领域感兴趣的学生、工程师和设计师，它包含了车辆动力学和车辆地面力学的基本知识，这些知识可能会有助于读者开发计算机程序，并使用一些的人工智能方法来对越野车辆动力学进行分析、建模和优化。首先，本书介绍了车辆地面力学的作用以及一些基本的原理和术语，还介绍了一些用于测量路面特性的仪器，这对于分析任何土壤工作设备都是至关重要的。随后，介绍了车辆模型的一个重要组成部分：轮胎模型，它对车辆的动力学有着很大的影响，讨论了不同的轮胎参数，研究了在不同加速和减速方式下轮胎的运动学和动力学。读者做出的轮胎和地面的综合模型需要包含车轮和地形在各种条件下的相互作用，并能够通过一些影响车辆性能的参数来介绍越野车的性能，例如空气动力、滚动阻力、总牵引力和车辆与障碍物的碰撞等。在向读者介绍了上述的基本知识后，本书将讨论四分之一车辆模型、二分之一车辆模型、非机动车辆模型和全车模型的平顺性，以及在不同操作条件下的运动稳定性和车辆操纵性。此外，还从能量损耗和应用车辆动力学方法来获取/回收能量的角度，讨论了越野车辆的机动性，并通过案例研究以及一些不同的方法和各种模型的适用性之间动态比较的例子，来介绍不同的人工智能方法在建模与优化中的应用。后，还简单概述了一些车辆动力学系统的应用性问题。
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