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第1章 绪论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 国内外研究现状与分析 2

1.2.1 无人驾驶机器人国内外研究现状 2

1.2.2 无人驾驶机器人执行机构及智能优化 4

1.2.3 无人驾驶机器人驱动方式及动态特性 5

1.2.4 无人驾驶机器人协调控制及车辆运动控制 7

1.3 研究内容 8

1.4 本章小结 10

第2章 电磁直驱无人驾驶机器人总体系统设计 11

2.1 无人驾驶机器人性能要求 11

2.2 无人驾驶机器人总体结构 12

2.2.1 换挡机械手结构 12

2.2.2 油门/制动/离合机械腿结构 14

2.2.3 转向机械手结构 15

2.3 无人驾驶机器人电磁直驱方案 16

2.3.1 换挡机械手电磁直驱方案 17

2.3.2 油门/制动/离合机械腿电磁直驱方案 18

2.3.3 转向机械手电磁直驱方案 20

2.4 无人驾驶机器人控制系统设计 21

2.4.1 无人驾驶机器人控制系统结构 21

2.4.2 无人驾驶机器人示教再现系统 22

2.5 本章小结 24

第3章 无人驾驶机器人动态特性及智能优化 25

3.1 无人驾驶机器人运动学和动力学模型 25

3.1.1 换挡机械手运动学和动力学模型 25

3.1.2 油门/制动/离合机械腿运动学和动力学模型 29

3.1.3 转向机械手运动学和动力学模型 31

3.2 无人驾驶机器人动态特性仿真与分析 32

3.2.1 换挡机械手动态特性仿真与分析 32

3.2.2 油门/制动/离合机械腿动态特性仿真与分析 35

3.2.3 转向机械手动态特性仿真与分析 37

3.3 无人驾驶机器人结构群智能优化 38

3.3.1 粒子群优化算法 39

3.3.2 模拟退火优化算法 39

3.3.3 无人驾驶机器人模拟退火粒子群结构优化 39

3.3.4 无人驾驶机器人结构参数优化目标函数和约束条件 40

3.4 本章小结 48

第4章 无人驾驶机器人电磁直驱控制及联合仿真 49

4.1 电磁直线执行器及无刷直流电机驱动控制 49

4.1.1 电磁直线直驱执行器原理与驱动 49

4.1.2 电磁直线直驱执行器建模与控制 50

4.1.3 无刷直流直驱电机原理与驱动控制 56

4.2 电磁直驱无人驾驶机器人联合仿真与分析 57

4.2.1 换挡机械手联合仿真与分析 59

4.2.2 油门/制动/离合机械腿联合仿真与分析 60

4.2.3 转向机械手联合仿真与分析 62

4.3 本章小结 63

第5章 车辆性能自学习与无人驾驶机器人多机械手协调控制 64

5.1 驾驶机器人车辆性能自学习 64

5.1.1 驾驶机器人工作过程 64

5.1.2 车辆几何尺寸自学习 66

5.1.3 车辆性能参数自学习 67

5.1.4 试验结果与分析 69

5.2 无人驾驶机器人智能换挡控制 71

5.2.1 模糊神经网络结构及学习算法 71

5.2.2 驾驶机器人模糊神经网络换挡控制 73

5.2.3 试验结果与分析 76

5.3 无人驾驶机器人多机械手协调控制 78

5.3.1 递阶控制模型 78

5.3.2 协调控制方法 80

5.3.3 协调控制器设计 81

5.3.4 试验结果与分析 84

5.4 本章小结 85

第6章 无人驾驶机器人车速跟踪智能控制策略研究 86

6.1 驾驶循环行驶工况分析 87

6.2 无人驾驶机器人车速跟踪模糊控制研究 89

6.2.1 车速跟踪模糊控制方法 89

6.2.2 试验结果与分析 95

6.3 无人驾驶机器人车速跟踪神经网络控制研究 97

6.3.1 车速跟踪神经网络控制方法 97

6.3.2 仿真结果与分析 100

6.4 无人驾驶机器人车速跟踪模糊神经网络控制研究 102

6.4.1 车速跟踪模糊神经网络控制方法 102

6.4.2 仿真结果与分析 103

6.5 本章小结 105

第7章 电磁直驱无人驾驶机器人车辆路径及速度解耦控制 107

7.1 无人驾驶机器人车辆路径及速度解耦控制策略 107

7.1.1 无人驾驶机器人车辆模糊免疫P路径控制策略 108

7.1.2 无人驾驶机器人车辆模糊免疫PID速度控制策略 111

7.1.3 无人驾驶机器人车辆路径及速度解耦控制策略 113

7.2 无人驾驶机器人车辆解耦控制建模与联合仿真 114

7.2.1 无人驾驶机器人车辆解耦控制建模 114

7.2.2 无人驾驶机器人车辆解耦控制联合仿真 119

7.3 本章小结 122

第8章 总结与展望 124

8.1 全书总结 124

8.2 研究展望 126

参考文献 127

编后记 133