1、大學本科專業培養方案課程教學大綱編 碼：ME06118 Code: ME06118課程名稱：汽車系統動力學與控制 Course Title: Vehicle System Dynamics and Control課程類別：專業選修 Course category: Elective Courses in Specialty學 分：3 Credit(s): 3開課單位：機械與運載工程學院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering課程描述： 本課程是車輛工程專業本科生的專業選修課程，以汽車理論、

2、汽車設計和汽車構造等為前導課程，進一步掌握更豐富的汽車動力學知識，學習到先進的動力學分析方法，增強學生研究和分析汽車動力學問題的能力。本課程系統介紹車輛動力學的基本內容，即驅動與制動動力學、行駛動力學和操縱動力學；并結合ADAMS和Matlab/Simulink軟件，運用多體系統動力學建模方法進行汽車動力學仿真及控制系統設計。本課程的目的是使學生初步學會汽車動力學分析方法，能夠解決工程實際問題，以便增強其研究和解決車輛動力學問題的能力。Course description: This course is a major elective course for the undergraduate

3、 students of vehicle engineering, taking automobile theory, automobile design and automobile structure as the leading course, to further master the knowledge of automobile dynamics, to learn advanced dynamic analysis methods, and to enhance the students' ability to study and analyze the problem

4、of automobile dynamics. This course introduces the basic contents of vehicle dynamics, namely, driving and braking dynamics, driving dynamics and manipulating dynamics, and combining ADAMS and Matlab/Simulink software, using the modeling method of multi body system dynamics to simulate and design th

5、e vehicle dynamics simulation and control system. The purpose of this course is to give students a preliminary approach to Automotive Dynamics Analysis to solve practical engineering problems in order to enhance their ability to study and solve vehicle dynamics problems.課程內容（一）課程教學目標通過本課程的教學，使學生具備以下

6、能力：1. 具有解決復雜車輛工程問題所需的汽車理論設計制造專業知識。（畢業要求1.4）。2. 通過分析復雜車輛工程問題的影響因素，論證解決方案的可行性與合理性，并獲得有效結論（畢業要求2.3）。3. 在考慮安全與健康、法律法規與相關標準以及經濟、環境、文化、社會等制約因素的前提下，能夠針對復雜車輛工程問題進行分析，提出并確定相應解決方案。（畢業要求3.1）。4. 能夠基于正確的科學原理，采用合適的科學方法，針對復雜車輛工程問題，提出并確定研究路線，設計實驗方案.（畢業要求4.1）。（二）基本教學內容緒論教學目的：通過本章的學習，要求學生了解系統與系統動力學的概念,汽車系統動力學的研究內容及其特

7、點；汽車系統動力學的術語、相關標準和發展趨勢。相應畢業要求：1.4教學內容：1. 系統與系統動力學的概念。2. 汽車系統動力學的研究范圍、研究方法、特點。3. 汽車系統動力學的發展趨勢。4. 課程的性質、目的與學習要求。學時分配：課堂教學1學時第1章、車輛動力學建模方法及基礎理論教學目的： 通過本章的學習，掌握了解汽車動力學方程的建立方法；理解非完整系統的特點；了解多體動力學的研究方法和理論基礎。教學重點：非完整系統動力學；多體動力學的研究方法。教學難點：車輛建模中的剛柔耦合方法。相應畢業要求：1.4教學內容：1. 汽車動力學方程的建立方法。 2. 非完整系統。 3. 多體動力學的研究方法。

8、4. 車輛建模中的剛柔耦合方法。學時分配：課堂教學1學時第2章、現代底盤控制技術教學目的：通過底盤控制技術的介紹，培養學生分析、應用底盤動力學知識的能力，對汽車底盤各控制系統的信號采集、控制模型建立、控制執行機構的方案實施等內容有初步的掌握。教學重點：底盤集成控制技術的概念、原理、實現方法。教學難點：汽車底盤集成控制技術。相應畢業要求：1.4、2.3、3.1、4.1教學內容：1. 汽車底盤集成控制技術的概念、原理、實現方法。2. 面向目標設計的車輛仿真軟件。3. 多體系統動力學分析軟件。4. 了解MATLAB/Simulink軟件。5. 了解ADMAS/Car模塊學時分配：課堂教學8學時第3章

9、、充氣輪胎動力學教學目的： 通過本章的學習，要求學生了解與掌握輪胎的功能、結構及發展，理解輪胎模型作用和分類；掌握輪胎縱向力學特性、輪胎垂向力學特性、輪胎側向力學特性。教學重點：輪胎模型；輪胎滾動阻力分析；輪胎動態和穩態特性。教學難點：輪胎模型理論方法；輪胎縱向穩定性；輪胎橫向穩定性。相應畢業要求：1.4教學內容：1. 輪胎上的力和力矩。2. 輪胎的功能、結構。3. 輪胎縱向、垂向、側向動力學特性。4. 充氣輪胎分析模型建立的基本理論和方法。學時分配：課堂教學4學時，小班討論1學時第4章、縱向動力學教學目的： 通過本章的學習，要求學生了解與掌握縱向動力學運動方程的建立；學會分析簡單的穩定性問題

10、；了解汽車防抱死電子控制系統、驅動力控制系統和電子穩定控制系統的理論基礎與基本控制原理；了解自動變速器的結構和工作原理；理解自動變速器典型控制線路；學習自動變速器換擋控制策略。教學重點：縱向動力學性能分析；動力傳動振動分析教學難點：制動穩定性分析；ESP控制原理。相應畢業要求：1.4、2.3、3.1、4.1教學內容：1. 驅動與制動動力學基礎。2. 縱向動力學運動方程。3、自動變速器4. ABS控制系統。5. 驅動力控制系統。6. ESP控制系統。學時分配：課堂教學8學時，小班討論1學時，上機實驗2學時第5章、行駛動力學教學目的： 通過本章的學習，要求學生了解與掌握行駛動力學的數學模型的建立；

11、理解并學會分析討論由懸架運動學和彈性特性決定的車輪道路的相互作用關系；掌握懸架參數優化理論和方法，初步了解主動式懸架的基本原理和控制算法教學重點：自由振動；頻率域受迫振動；汽車部件垂向動力學；行駛動力學線性模型；可控懸架的結構和實現原理。教學難點：隨機激勵下汽車垂向模型；二維垂直和俯仰模型；垂直、俯仰和側傾運動模型；垂向動力學的控制方法。相應畢業要求：1.4、2.3、3.1、4.1教學內容：1. 路面輸入及其模型。2. 單輪行駛動力學模型。3. 半車模型、整車模型的推導及分析。4. 可控懸架系統。5. 主動懸架控制算法。學時分配：課堂教學8學時，小班討論1學時，上機實驗2學時第6章、操縱動力學

12、教學目的： 通過本章的學習，要求學生掌握汽車基本操縱模型的建立；了解在驅動或制動時的汽車轉向運動的規律；掌握駕駛員-汽車閉環操縱系統的特點；分析理解操縱穩定性的特別影響因素。了解轉向系統的基本結構和助力方式；掌握車輪回正力矩的計算方法和轉向助力的匹配原則，了解隨速助力轉向的實現方法；了解線控轉向的基本知識教學重點：操縱動力學運動方程組；運動方程組非齊次微分解；汽車操縱穩定性的影響因素；電控轉向的結構和實現原理。教學難點：運動方程求解、汽車操縱穩定性分析方法；電控轉向技術的控制方法。相應畢業要求：1.4、2.3、3.1、4.1教學內容：1. 基本操縱模型。2. 基本操縱模型實例分析與比較。3. 基本操縱模型的擴展。4. 操縱動力學性能及實例分析。5. 轉向系統動力學及控制。6、電控轉向系統（ESP、AFS、4WS）學時分配：課堂教學8學時，小班討論1學時，上機實驗2學時考核方式本課程考核采用閉卷考試的形式期評成績占比：1.平時成績一（考勤、課堂討論）占20%2.平時成績二（作業、實驗）占30%3.期末考試成績（閉卷）占50%持續改進方法1、采用先進的教學手段、方法和教學理念。2、各章節布置一定量的習題。3、對重點、難點內容安排小班討論課。4、課后對疑難問題安排答疑。5、課程設計等實踐教學環節。教材及參考書教 材：喻凡、林逸. 汽車系統動力學（“十五”國家級規劃教材）. 機械工業出版