汽车控制理论与应用 李以农、郑玲 清华大学出版社 下载 pdf 电子版 epub 免费 txt 2025

该书从汽车工程的要求出发，深入浅出地介绍了现代控制理论的基础知识及其在车辆工程领域中的应用，包括现代控制理论基础，控制理论、PID控制原理、滑模控制、模糊控制、鲁棒控制、预瞄控制等控制方法在汽车工程中的应用，同时对控制理论在智能驾驶辅助系统中的应用做一简要介绍。本书可作为车辆工程专业、载运工具运用工程专业、交通运输专业以及相关专业的 高年级或研究生教材，也可供车辆、交通运输等有关行业的工程技术人员参考。

第1章绪论

1.1汽车控制系统的种类

1.1.1动力传动系统控制

1.1.2车辆运动(或姿态)控制

1.1.3车身电子安全系统

1.1.4汽车信息系统

1.2汽车控制系统的构成及其特征

1.2.1组成

1.2.2汽车电控系统特征

第2章现代控制系统的数学描述

2.1概述

2.1.1控制系统的基本概念与分类

2.1.2控制系统的质量指标

2.1.3控制理论发展的概况

2.2状态空间描述的基本概念

2.3线性连续系统的状态空间表达式

2.3.1状态方程与输出方程

2.3.2线性定常连续系统的状态方程及输出方程

2.3.3线性时变连续系统的状态方程及输出方程

2.4线性状态方程的解

2.4.1线性定常齐次状态方程的解

2.4.2线性时变齐次状态方程的解

2.4.3状态转移矩阵

2.4.4线性系统非齐次状态方程的解

2.5传递函数及其方框图

2.5.1传递函数的定义

2.5.2传递函数的零点和极点

2.5.3传递函数矩阵

习题

第3章控制系统的结构分析

3.1线性系统的可控性与可观测性

3.1.1可控性与可观测性的概念

3.1.2线性定常系统的可控性判别准则

3.1.3线性定常系统可观测性判别准则

3.1.4可控标准形与可观测标准形

3.1.5对偶原理

3.2状态反馈与状态观测器

3.2.1状态反馈系统的动态方程

3.2.2极点配置

3.2.3状态观测器

习题

第4章李亚普诺夫稳定性分析

4.1李亚普诺夫稳定性的基本概念

4.1.1平衡状态

4.1.2范数

4.2李亚普诺夫稳定性定义

4.2.1李亚普诺夫意义下稳定

4.2.2渐进稳定(经典控制理论稳定性定义)

4.2.3大范围渐近稳定性

4.2.4不稳定性

4.3李亚普诺夫稳定性定理

4.3.1二次型函数及其定号性

4.3.2李亚普诺夫稳定性的基本定理

4.4线性定常系统李亚普诺夫稳定性分析

4.4.1李亚普诺夫第一法(间接法)

4.4.2李亚普诺夫第二法

习题

第5章控制及其在汽车工程中的应用

5.1概述

5.2控制问题的提法和数学模型

5.3求解控制问题的变分方法

5.4具有二次型性能指标的线性系统的控制

5.4.1二次性指标及其涵义

5.4.2线性调节器问题的解

5.5控制在汽车悬架中的应用

5.6汽车发动机主动隔振系统控制

5.7电动汽车自动变速器换挡控制

习题

第6章PID控制及其在汽车工程中的应用

6.1概述

6.2PID控制原理

6.3PID控制规律

6.4PID控制器的参数整定

6.5PID控制在汽车动力传动系统中的应用

6.6PID控制在智能车辆路径跟踪控制中的应用

习题

第7章滑模控制及其在汽车工程中的应用

7.1滑模控制基本方法

7.2滑模控制在车轮防抱死制动系统中的应用

7.3基于预瞄偏差的车速跟踪滑模控制器设计

习题

第8章模糊控制及其在汽车工程中的应用

8.1模糊控制

8.1.1模糊数学的基础知识

8.1.2模糊控制的工作原理

8.2半主动悬架的模糊控制

8.2.1半主动悬架动力学模型

8.2.2半主动悬架系统的模糊控制器设计

8.2.3仿真结果与分析

8.3防抱死制动系统的模糊控制

8.3.1制动系统模糊控制方法

8.3.2制动系统模糊控制器设计

8.3.3仿真结果与分析

习题

第9章鲁棒控制及其应用

9.1鲁棒控制

9.1.1H∞控制器

9.1.2输出反馈H∞控制器

9.2汽车EPS的H∞鲁棒控制

9.2.1转向系统动力学模型的建立

9.2.2鲁棒控制器设计

9.2.3仿真分析

习题

第10章模型预测控制及其在汽车工程中的应用

10.1模型预测控制基本理论

10.1.1模型预测

10.1.2滚动优化

10.1.3反馈校正

10.2基于状态空间的模型预测控制

10.2.1预测方程

10.2.2目标函数

10.2.3迭代更新

10.3基于模型预测的车辆速度控制器

10.3.1车速误差模型

10.3.2模型预测控制器设计

10.3.3仿真分析

习题

第11章人—车—环境系统控制

11.1人—车—环境系统

11.1.1驾驶员特性

11.1.2车辆性能

11.1.3道路环境特性

11.2车—路系统控制

11.2.1汽车驾驶三要素

11.2.2认识道路环境的传感器

11.2.3汽车智能驾驶辅助系统

11.3人—车系统控制

11.3.1驾驶员模型

11.3.2个性化驾驶辅助系统

11.4人—车—环境系统的现状及发展趋势

11.4.1研究现状

11.4.2发展趋势

习题

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书籍介绍

　　《汽车控制理论与应用/教育部高等学校机械类专业教学指导委员会规划教材》从汽车工程的要求出发，深入浅出地介绍了现代控制理论的基础知识及其在车辆工程领域中的应用，包括现代控制理论基础、控制理论、PID控制原理、滑模控制、模糊控制、鲁棒控制、预瞄控制等控制方法在汽车工程中的应用，最后介绍了控制理论在智能驾驶系统中的应用。　　《汽车控制理论与应用/教育部高等学校机械类专业教学指导委员会规划教材》内容范围涵盖现代控制理论基础、智能控制、汽车理论等专业领域。　　《汽车控制理论与应用/教育部高等学校机械类专业教学指导委员会规划教材》可作为车辆工程专业、载运工具运用工程专业、交通运输专业以及其他相关专业的高年级或研究生教材，也可供车辆、交通运输等有关行业的工程技术人员参考。

• 作者：Shu 发布时间：2019-02-20 21:34:44

  其实都挺好看的，居然才6.9分。要论文笔，刘慈欣的那篇可能是里面最弱的一篇了。喜欢《魂兮归来》。 其实貌似很早以前都看过…… 隔了好久再看居然像新的一样…… 啧啧。。。我这记性。。。

• 作者：没有心的江湖骗子 发布时间：2020-07-19 20:52:03

  这种风格中比较喜欢得了

• 作者：Huí 发布时间：2021-04-09 10:15:23

  开头是我喜欢的内容，后面无所谓了

• 作者：小庞 发布时间：2020-02-25 22:39:03

  希望能去书中介绍的每个项目看一下，也希望能拥有属于自己的美好的房子！

• 作者：秦自在 发布时间：2019-02-07 13:16:48

  2018-34

  作为特色小镇，乌镇的模式真是无言以对。

• 作者：白河 发布时间：2022-08-31 15:29:07

  匆匆一翻。我的审美主要还是在黑漆描金上，云龙纹圆盒和红漆菊瓣式盘太漂亮了，好想弄一只碗来吃饭……

• 脑洞大到天边

  作者：古 发布时间：2017-09-28 23:28:30

  这类书籍除了王卯卯的兔斯基以外就没买过别的，在微博上看到，确实惊喜，超喜欢，必须支持买一本。

  最喜欢的是那个幻想系列，脑洞大得呀！超级赞，出于对作者的尊重还是不贴画面上来了，多精彩应该是看的人自己去体会！

  其实这每日一画感觉挺烧脑的哈哈，难得的是这么高频还能保持这么高的质量，也许是真爱的原因吧，哈哈！

• 《亡灵书》的一份阅读笔记

  作者：ziew 发布时间：2014-05-21 13:13:20

  《亡灵书》写了什么？历史书告诉我们，它是一本写了几百年的“来世咒语”——一本“死后百科”和“升天指南”。文学史告诉我们，它是一本可以和《奥义书》、《吠陀》、《摩诃婆罗多》并称的人类早期智慧的结晶。而在这些定义同时，《亡灵书》的更多意义也同时被遮盖掉了。

  叔本华说“对死亡的恐惧是哲学的开端，也是宗教的最终原因。”也就是说，一种相信不朽的宗教的起点，必然是对死亡的极端恐惧。作为对死后仪式最讲究的一个民族，古埃及人不仅发明出了及其繁复的步骤制作木乃伊保证此世（身体）的不朽，也发明了这样一本书来引导人来世的复活。The Book of the Dead，字面含义“死人的书”，但它不可能是“死人写的书”，而是“活人假托神写给死人的书”。这样，它本身就是古埃及人对生死的一种诠释。然而，这样一本书读给谁看呢？对古埃及人来说，《亡灵书》最早类似于国王权贵的“来世护照”，而后逐渐通过书吏的抄写、传播，“飞入寻常百姓家”，成为了全民通用的“超度大典”。而这个漫长、复杂的世俗化的过程，也注定为《亡灵书》带来深刻的复义性。这里就以福克纳翻译的安尼纸草版本为阅读文本，展开我在《亡灵书》阅读过程中展开的一系列思考。

  一、

  对“灵魂”的考察

  古埃及人认为，灵魂会以不同的方式，通过不同的载体，在阳世、阴间以及再生后的世界演化，表现出不同的形态，这是灵魂的不朽。因此，每个人的灵魂都以三种方式存在着：“卡(Ka)”——灵魂的外相、特性和德性，阳世身躯的动力和源泉；“巴(Ba)”——卡飞升后的延续（《安尼纸草》中的人首鸟躯）；“科胡(Kehu)”——经审判后，和神灵共居的灵魂。

  《亡灵书》中出现了明显的heart/spirit的二分法。“心”类似一个“前世记忆储存棒”，基本的作用是用来审判。30B咒叙述了对死者的审判，死者祈求心不要出卖他“不要做反对我的目击者，不要在审判中反对我，不要在宇宙的权衡者面前反对我，因为你是我身体里的卡，我各部分的保护者” 。

  而“精神(spirit)”的出现则是一种人格化的形象。咒133(Writhing for make a spirit worthy)中，叙述了如何让“精神”飞升（生效/复活？）的方法：将“精神”的“形象(image)”放进拉神的心中，让他看见 。进而，死者的“精神”便可以和神的“精神”合为一体，成为一个拥有权力的个体，成为众神的一员 。

  由此可见，heart更接近于“卡”，而spirit更接近“巴“，是死者进入他界和成为神之一分子的关键。而在上边30咒中提到的奥塞里斯等神是死者的审判者，同时也是秩序/平衡的保持者(Keeper of Balance) ，17咒是对他界之神奥塞里斯和死亡之地的一个详细介绍。结尾处介绍道“如果一个人在净化过程中说了这个咒，就可以在来世获得任何他想要的形态。任何人如果每天都念诵，就可以在世间活得强壮，什么邪恶的东西都无法伤害他、阻碍他去来世的路” 这就是29咒中提到的自由的“像一个活灵一样去往来世生活” ，这便是最接近科胡的形态。我认为《亡灵书》中，“精神”上还有更高的精神——“Equipped Spirit“，这是在人神交流中完成的 。

  二、对“他界”的伦理学考察

  《亡灵书》实际勾勒出了一个灵魂漫游的过程，精神在他界中的漫游类似于《神曲》中的飞升。冥界既被表述为“Other World”，而其中遇到的阻碍则是《亡灵书》的主题之一。在灵魂在他界的漫游里，很难辨认出“灵魂的诉求”究竟是什么，换句话说，死者似乎并不想去获求本体论层面的关于自我/来世/神灵的知识，因为它们要面对的问题是众多的。这个他界并非有着绝对的和平幸福，死者无限地接近神明甚至与之融为一体。相反，这个他界是困难重重的，《亡灵书》产生的目的便是保护这些死者的灵魂：脆弱的他界中的他者。学习阅读、背诵神明/看门人的名字似乎成为一种必要的应试准备，或者更确切的说，应“恶”准备。

  这里，我们不得不进入一个人/神伦理学的范畴。

  在古埃及是没有一个“书生”/“哲人”教书育人的传统的。和古希腊的诡辩风气相比，古埃及人更喜欢整理过去先人的智慧，而这种重视传统的学术风气使他们将过去视作珍宝，而这在另一方面也是的对现世的道德行为/纪律约束对于生活本身不那么重要（既然完全地肯定过去）。在现世生活中，不好的行为不一定是被规定为“对某条法律的僭越”，除非这种行为已经造成了一种足够大的冒犯甚至于激起平和的埃及人的声讨。但即使这样，也会有人从中保全性命。通常，如我们在《亡灵书》中所看到的，强奸、偷窃神的贡品、诅咒国王的名字等等行为足够使一个人走上法院，这种结果的严厉性不在话下。寻求/面对判决（不论是在乡村庙堂还是官员的办公室里）都是埃及人日常经验的一部分。

  而在死后，他界的平衡首先通过一种伦理性的审判对死者的筛选来完成，如125咒中试图将死者 “从他所有做的邪恶之事(of all the evil that he has done)”中净化。古埃及人的视角中，伦理的正反两面往往可以相反相成的，一方面不是所有的不好行为都可以被发现和承认，另一方面他们又去寻求躲避已有事实带来的惩罚的途径。这样一来，古埃及人就可以在二者的夹缝中逃出这样一种伦理困境，在宗教理想和世俗价值之间过一种“没那么大过错”的生活。

  避免惩罚的途径之一是承认自己的错误。在14咒(spell for removing anger from the heart of the god)中，死者承认自己隐瞒了错误，这激怒了奥塞里斯，但后来奥塞里斯又原谅了他。在我看来，这是一种“承认”释罪，其中不包含有任何的神秘之事或者魔法成分，而只是一种基于“语言”层面的悔罪和原谅——这种看似简单、善良到不可思议（甚至无常）的行为其实折射出了古埃及人对语言透明性及其神圣性的认识。透明的语言是不可欺骗的，欺骗者本身被置于这样一种“背叛语言”的境地中——背叛“语言”就是“渎神”。

  另一种避免得到惩罚的途径就是在一定程度上放弃错误的行为。84咒里，死者狡辩道“错误的行为发生在昨天，而它已过去” ，甚至强调对错误的放弃是正确行为的开端。这种辩证的表述也出现在神的自我认识中“昨天的我和今天的我已经不同了” 。

  而125咒几乎列出了一个完整的“生前错误”列表，可以让我们一窥古埃及人的道德观——他们兴许期望通过这样一个列表来禁止某些行为的发生。通过简单的归纳，我们就可以发现，其中的错误可以分为“错误行为”和“不端品质两种”，而错误行为（如偷、抢、倒卖粮食，偷贡品、破坏贡品）都是建立在一种不端的品质上（如功利、易怒、说谎、滥用暴力、吹捧奉承、混淆是非、忽视真理、肉体淫念），其世俗的伦理指向虽然建立在崇敬神明的基础上，却在外延上远远更为得到重视。而在语言学上应该指出的是，而这个列表以否定形式出现，其中的时态被一些学者解读为“You shall not”而不是通常译本中的“I have not” ，这更贴近一种“圣谕”般的伦理训导。和天主教等信仰强调的忏悔机制不同，古埃及人似乎在面对/承认错误上有一种暧昧的双重标准，这种标准也体现在第30咒里，死者试图阻止自己的心说出不利于他的话，即他所犯的错误 ，这种“违心”已经触犯了125咒的“说谎”这一重要的错误，而众神还是认为“他的行为并无过错，是平衡的，他并没有被发现凡有过错。 ”，而这个十分暧昧的“平衡”一词，似乎也可体现出了古埃及人骨子里的人文主义和自由主义情怀。

  三、“他界”的形式与秩序

  这里，我们第二次遭遇这个“秩序的保持者”。埃及人认为（几乎所有的宗教理论都认为），神的伦理属性根本在于他的公正 ，而非正义的神的存在 则使我们看到神的世界作为形式的他界的复杂性：创造之神和毁灭之神同时存在，就如太一(Great One)和的大破坏者(Great Demolisher)可以在最后在78咒的最后达到和解，他界中的平衡是一种内在性的平衡。而神在《亡灵书》中直观地表现为一种形象，居于白昼的神是可被看见的spirit，而居于黑暗的神如Seth就像1B咒中所说“他的声音可以被听见但他不能被看见” 。

  通常，荷鲁斯和赛特的争论结束于众神的审判，而在死亡后的“他界”中，类似的众神审判也会对亡灵发生，通常由奥塞里斯作为“Lord of Truth(或Justice)”主持。在死亡这个问题上，古埃及人希望他的生前生活得到新世界中的重新评估。这个“称心”的环节不断地化为图画出现在《亡灵书》中。

  79咒中，死者被置于正在审判的神之间，审判的进行背后是终极权力的自我宣示：死者处在众神之间，也是众神之一。而阿图姆神——众神之王(Lord of All)，自发地开始了一系列创造的运动，从创造天地、众神，到创造万物（阿图姆作为众神之王就在于他创造了一切）。而他又是生命之王(Lord of Life)，因为他创造了自己 。不可能有任何人或者其他的神的能力高过这一点。阿图姆的权威宣示使死者和其他神一样被置于向阿图姆的权威顺从的位置。然后死者开始陈述他带来的祭品。然而奇怪的是，在这段陈述中，死者也宣示了自己的权威，他说“我知道你，知道你的名字(names)，知道你不被知道的形式(forms)” ，类似的情况也出现在125咒中，死者尊敬地接近奥塞里斯，而这种接近是建立在某种傲慢和僭越上的，“我知道你，知道你的名字，我知道42个神的名字”，神的名字成为死者的第一重自我辩护/保护。

  在这里，我们基本可以推断，《亡灵书》中神的形式就是他的名字。在古埃及人看来，一个东西存在一定是有名字的，但埃及人却将这个判断倒转为一种诡辩的“唯名论”，只要有名字，这个东西就存在，甚至只要叫出名字，就拥有了这一东西的控制权。我们可以在《亡灵书》中的他界地图中，可以发现众多反复的名称：mounds，cravens，doors，gates，死者要记住他们的名字才能通过它们，尽管它们并不暗示着直接的危险。可以说，古埃及人的世界就是名称的世界，形式的世界。

  然而，形式的创造也注定了死者无法成为真正的神，因为他不具有形式的自律性即自我创造性，死者的名字/形式是按照神的被“模仿”出来的，恰似《圣经》说“上帝按他的样子造人”，78咒中提到神对死者的灵魂的转化过程，“我像造自己的形式一样造他的形式……” 相似的段落还有很多——死者进入了神的秩序中，拥有了神的权威，身份也和神合而为一。比如42咒“我是他，打开了天门，统治他自己的王座，审判这一天出生的人（神？）” ，而这种合一是通过对形式的遗传/获取来完成的，如43咒“我是太一，太一之子，我是火，火之子” ；22咒“我从那个神秘世界中的蛋中出生” ；25咒“我的名字被记住，在那一夜，年月也被细数计算” 。通过形式的联结，不论死者（人）还是神都可以将自己的个体性灌注到他的主体中，乃至整个宇宙的能量里，并成为神/宇宙能量的根本。但这个过程是纯粹语言层面的，我们在文字里看不到任何超自然/魔法的发生，所以这个从人到神的过程是不被证实的、孤独的黑洞般的过程。

  四、灵魂的困境

  《亡灵书》中的文本没有叙述过“死者的社会”，而只是用“死者”的“他界（神的社会）”取代了“死后的社会”。不论是从前的国王、亲人还是祖先都无从找寻，对此的解释可能是：在埃及人看来，死亡是一种旧社会/人际关系的切断和新的人/神关系的开始，在死后一个人的全部关系只处在他界——和神的神圣关系中。这是异质性的死者遭遇到异质性的他界时遇到的困境——不被束缚、固定、统一描绘出的他界是“无常”的，是神的特权的宣示，而这种宣示根本是一种世俗化的不完美的流露。

  然而十分吊诡的是，神之间的权力层次却是源于神之间的血缘承继关系（谱系）的。可以说，这个平行的神的世界是人世王权/血统论的一面镜子：有无数名字的神正像是人世有好几个名字的国王的他界翻版。同样，他们也依赖供奉，贪恋供奉 。甚至，谁说他们的骨子里就没有一种施暴的快感 ？而奥塞里斯作为秩序保持者的存在，就是依靠与“超自然”力量相反的“自然力”——神的谱系对这个世界加以规整，使“恶势力”被束缚在善的身边，这样的善恶相成使得奥塞里斯成为他界最无懈可击的神，正如阿图姆所说“我会在奥塞里斯身边，准化成某种不被知道和不可见的东西，比如一条蛇。我给奥塞里斯带来的好处大于其他的神（让他地位稳固）……并让他的儿子荷鲁斯稳居王座” 这种善恶相成形成了神谱——他界的形式结构。而没有任何表述能告诉我们，神可以和人形成任何一种世俗的情感关系——神无法成为死者灵魂的亲戚或朋友，他甚至还要背诵符咒来驱使“沙布提”替代他劳动（咒6“spell for causing a shabti to do work for a man in the realm of the dead”）。就这样，他界是一个孤独的个体，周转在形式多变的神之间的孤独世界——现世秩序的翻版。一个死者即使可以背下所有的符咒所有神的名字，也只能获得神的形式，却不能跻身神的“谱系”。而死者的灵魂要去向何处呢？

  古埃及人生活在一个秩序井然、等级清晰的社会。而死亡在一定程度上释放了这种秩序，使埃及人认为在死后得以进入一个神圣的、自我的世界中。世俗国王和祖先们没有在他界中的神圣位置，而他界终极的权力的获得据称只是来自于自己的内心。这种个人意识的释放，体现出了世俗权力的分散和离心；但如上文所说，这大概也仅仅是一种悲观的自我安慰，因为死后的他界也是由死者的“他者”构成的，更确切地说，这个死者也是他界中的他者，被局限在孤独的来世而不得脱身要么根本不得入来世。这也是Otherworld/Netherworld的不同译法折射出的困境。

  灵魂的最终目的地是什么？按理来说，应该是“神的世界”，无穷的欢乐、富足，不朽。然而，《亡灵书》的答案似乎是：无处(none/nowhere)。永恒只是一种动机，是一重阻碍到另一重阻碍之间的通关谜语（“请说出我的名字，否则不能让你过去”）。灵魂的拜访（向奥塞里斯）只能发生在一个可以感觉却无法触摸的平行世界。

  《亡灵书》中的世界是想象中的，死者的个体性、时间空间感都没有边界。但在背后，它也折射出了一种“限制”。知识阶层（如书吏）编写、增改、解释其中的部分，但无论是这一小部分编写者还是大部分读者，都没有思考过这部书对他们意味着什么。这在近东文学史也是一种独特的却并非孤立的现象。埃及人似乎创造/阅读文学、进入特定的文本只是为了摆脱一种经验现实。《亡灵书》就这样成为了人类心灵历史中的一块化石——它属于那些和我们经验感觉、知识类型都和我们，乃至和当今埃及不同的古埃及人。它保留下的是一种独特、并且不复存在的精神状态，在其中，“死后的世界”成为“现实的世界”的注释，而其中的思想萌芽也带有了近东乃至欧陆近代思想的朴素色彩。这也许也就是我们今天阅读《亡灵书》所能有的最大收获。

  参考文献

  Faulkner R O. The Ancient Egyptian Book of the Dead[M]. British Museum Press, 1985.

  Allen T G. The Egyptian Book of the Dead: Documents in the Oriental Institute Museum at the University of Chicago. Edited by Thomas George Allen[M]. University Press, 1960.

  Budge E A W. The Egyptian Book of the Dead (The Papyrus of Ani) Egyptian Text Transliteration and Translation[J]. 1967.

  Kemp, Barry. How to Read the Egyptian Book of the Dead[M]. W.W.Norton & Company. 2008.

  Ancient Egyptian literature: an anthology[M]. University of Texas Press, 2001.

  Egypt A. Anatomy of a Civilization[J]. London/New York, 1989.