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自动驾驶技术概论王建pdf完整免费版

  • 授权方式:免费软件
  • 软件类型:国产软件
  • 软件来源:暂无
  • 更新时间:2021-01-29
  • 官方网址:暂无
  • 软件大小:74.6M
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  • 运行环境:WinAll

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软件标签: 自动驾驶技术概论 自动驾驶汽车定位技术

自动驾驶技术概论王建pdf

“自动驾驶技术系列丛书”为“十三五”国家重点图书出版规划项目,此套丛书的所有书籍小编都给大家整理出来了,本书可以作为高等院校车辆工程、交通工程专业在校学生的教材,也可供从事自动驾驶汽车相关专业的工程技术人员使用和参考。欢迎各位下载

自动驾驶技术概论王建pdf

蒸汽机与蒸汽机车的发明

提到蒸汽机,历史上众所周知的“蒸汽机之父”应该是英国的詹姆斯·瓦特,他发明的“瓦特蒸汽机”直接将人类推进了“第一次工业革命”时代,使人类踏入了机器时代的大门。其实在瓦特之前,蒸汽机就已经出现了。

在1712年,英国人托马斯·纽科门就已经发明了蒸汽机,用来驱动一台抽水机将矿井中的水抽出。这台蒸汽机在后来被称为“纽科门蒸汽机”。纽科门蒸汽机将蒸汽引入汽缸,然后向汽缸中喷水冷却,冷却后的汽缸内压下降,

汽缸里的活塞在大气压力的推动下向上运动,带动抽水泵抽水。

活塞每分钟只能运动10次,但这已经极大地提高了水泵抽水的效率。

1713年,纽科门把前人试验结果进行综合整理,成功制造出第一台实用的大气活塞式蒸汽机。蒸汽通入汽缸后推动活塞上行,接着在汽缸内部喷水使它冷凝,造成汽缸内部真空,汽缸外的大气压力推动活塞向下,

再通过杠杆、链条等机构带动水泵提升活塞做功。它的缺点是热效率低,燃料消耗量大,主要用于矿井排水。

瓦特作为木匠出身的技工,直到1757年才被英国格拉斯戈大学聘为实验室技师,有了接触纽科门蒸汽机的机会。他对纽科门的蒸汽机产生了浓厚的兴趣。1763年,他在修理蒸汽机模型时发现,纽科门蒸汽机只利用了气压差,

没有利用蒸汽的张力,因此热效率低,燃料消耗量大,他决心对纽科门蒸汽机进行改进。首先,他认为将气缸里的蒸汽送到另一个容器中去冷却,既可以获得能做功的真空,又使汽缸中的温度下降不多,可大大提高热效率。

另外,为防止空气冷却汽缸,必须使用空气的张力作为动力。1769年,瓦特与博尔顿合作,发明了装有冷凝器的蒸汽机。与纽科门蒸汽机相比,热效率提高了60%,但在性能上还无法作为真正的动力机,没有引起社会的关注。这是瓦特蒸汽机的第一次技术革新。

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汽车发展趋势

经过一百多年的发展,汽车行业已经度过了高速发展期,变得日趋成熟稳定。经过一系列破产、并购等,现如今世界汽车企业已经形成了大众、通用、雷诺-日产、丰田、本田等巨头集团并立的格局。

而国内的汽车行业经过近几十年的高速发展后也已临近巅峰,市场接近饱和,汽车整体销量呈现平稳中略显回落的态势。

回看近几年的汽车生产销售状况以及前沿技术研究现状,未来汽车的发展方向主要呈现为电动化与智能化。

1.电动化

电动汽车是指全部或部分动力由电机驱动的汽车。按技术路线,电动汽车分为传统(油电/气电)混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、纯电动汽车(EV)和燃料电

池汽车(FCV),后三者统称为新能源汽车。

2017年,全球电动汽车总销量约为333万辆,与上年相比增幅为26.0%。全球电动汽车保有量也快速增长,2017年新能源汽车保有量达到约426万辆,比上年增长49.2%;传统混合动力汽车保有量达到约1328万辆,比上年增长11.8%。近年来,纯电动汽车和插电式混合动力汽车占比逐年提高,燃料电池汽车崭露头角。伴随着电动汽车技术路线的变化,各类型电动汽车市场也重新洗牌。欧洲各国、美国、日本、中国在电动汽车领域各有特点。未来各主要国家和地区电动汽车推广目标均在百万辆以上,而且从传统混合动力汽车、插电式混合动力汽车向纯电动汽车、氢燃料电池汽车方向迅速转变。图1.11描述了2008年至2017年全球各类电动汽车的销量趋势。汽车电动化是世界汽车工业未来转型的方向,美国(加州)、德国、法国、英国、荷兰、挪威、印度等多个国家或地区都制定了燃油汽车禁售时间表,大多在2025—2030年,汽车动力也将随之发生革命性变化。根据壳牌公司的研究预测,电力、氢能源将从2030年前后开始逐步“接管”汽车能源市场,2040年、2060年使用量将分别占20%和60%以上,2070年乘用车市场将全面摆脱对化石燃料的依赖,电动汽车将得到全面普及。

美国、日本、德国等世界主要汽车强国,都将发展电动汽车上升到国家战略的高度,设置了发展目标,并积极开发和应用以动力电池为核心的汽车电动化技术,加快推进电动汽车产业化进程。从各国发布的推广目标来看,电动汽车规模都在百万辆级别。美国原计划2015

年推广新能源汽车100万辆,实现程度较高,达到近50%;德国计划到2020年和2030年分别推广100万辆和600万辆;日本计划2020年电动汽车在整体乘用车的销售比例中占到50%;中国计划至2020年推广500万辆新能源汽车。

传统混合动力汽车由于在技术成熟度、价格接受度上占有一定优势,并且对充电设施依赖程度低,故率先在全球得到推广。插电式混合动力汽车可以在全电动状态下工作,也可以作为传统燃油汽车使用,它不完全依赖充电设施,更贴近用户需求,近几年进入市场后,在欧、美、日渐受追捧。纯电动汽车完全靠电力驱动,动力系统相对简单,对充电设施的依赖程度大,近几年随着充电设施网络化,充电更加便捷。燃料电池汽车的燃料为氢气,被公认为是环保性能最好的汽车,并且燃料补给时间更短、续驶里程更长、噪声更低,最重要的一点是制取氢的原料取之不尽、用之不竭。

传统混合动力汽车和插电式混合动力汽车均具备两套动力系统,增加车重本身就是一种资源浪费,而且在使用过程中部分使用燃油,环保性能不如纯电动汽车,更不及燃料电池汽车。从全球电动汽车发展趋势来看,目前正在从传统混合动力汽车、插电式混合动力汽车向纯电动汽车发展,未来将朝着更清洁的燃料电池汽车方向发展。2.智能化

近年来,随着电子信息领域新技术的发展,物联网、云计算、大数据、移动互联等新技术正在向传统行业渗透。在汽车行业,与此相关的智能汽车、车路协同、出行智能化、便捷服务、车联网等,都已成为当前的技术热点,并且正在引起行业的巨大变革。以传统汽车技术作为基础平台,将汽车电子技术、新一代信息技术和智能交通技术融合而成的智能汽车,正在成为推动现代交通运输发展的主要动力之一。

汽车作为重要的运载工具,通过车载的传感器、红外设备、可视设备、控制器、执行器等电子设备,形成一种可以在任意地点,任意时刻,能够接入任意信息的模式,为汽车提供智能环境的支持,达到提高车辆安全性的目的。安全辅助驾驶系统、车载信息服务系统,这两个系统目前已经成为汽车智能化的亮点和卖点。另外,随着专用短程通信技术、传感器技术、车辆控制技术越来越成熟,自动驾驶和无人驾驶技术从实验室走向实际应用的步伐正在加快。特斯拉、谷歌、百度等公司相继进行了无人驾驶技术相关的测试,而奔驰、宝马、奥迪、本田等厂商,都已经拥有了比较成熟的自动驾驶技术。在我国,国防科技大学和解放军军事交通学院分别在从长沙到武汉、从北京到天津的高速路上成功地完成了无人车的试验。

智能交通是我国交通运输领域发展的前沿方向之一,智能汽车的发展带动了智能交通产业的形成,正在推动交通运输产业的革命。因此,我国政府对智能汽车的关注度在不断地提升。“十二五”期间,国家863计划就部署了对智能车路协同的关键技术的研发,并取得了初步的成果。基于车路交互技术的车路合作系统,在实际道路上进行了应用试验。

具有自主知识产权的合作式智能运输系统、专用短程通信等一批国家标准,也在2014年正式发布。2015年,工信部发布的《中国制造2025》明确提出,到2025年,我国将掌握自动驾驶的总体技术以及各项关键技术,要建立起比较完善的智能网联汽车的自主研发体系,生产配套体系以及产业群,要基本完成汽车产业的转型升级。所以在政策和市场的共同作用下,我国的智能汽车技术发展迅猛,智能汽车领域相关系统以及应用软件的开发已经初步成形。

智能汽车系统的开发和应用,将为新的智能交通技术率先提供应用的场景,其市场空间非常巨大。业内的整车厂、供应商、中大型技术公司和初创公司纷纷进入,跨界合作,跨行业融合,协同创新,创造实际的价值,发掘新的商业机会。智能汽车的发展,必将为公众提供便捷、高效、绿色、安全的出行环境,创造更加美好的生活。

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