本书总结了作者在智能线控底盘的结构设计和控制方法领域的研究成果。随着汽车智能化、电动化发展的不断深入，为满足用户对汽车智能驾驶的要求以及在电动化过程中的节能要求，智能线控底盘的研发已是大势所趋。作为汽车智能化、电动化转型升级中的“卡脖子”技术及国家重要战略部署技术，智能线控底盘已成为全球汽车产业研发的焦点。智能线控底盘的核心主要由智能驱动系统、智能制动系统及智能转向系统等组成，可将驾驶员或决策规划的操作指令通过电信号的形式传递给执行机构，完成驱动、制动及转向等动作执行，并对整个执行结果进行监测、反馈和闭环控制。

本书首先介绍了智能线控底盘的发展历程、现状与重要意义；然后，分别对线控制动系统、线控转向系统、主动悬架系统、分布式驱动及底盘角模块系统及线控底盘控制技术进行了详细介绍。

本书适合高等院校、研究机构和工业界中从事智能线控底盘研发的专业人员阅读使用，也可为政府部门及对智能线控底盘感兴趣的读者提供参考。

前　言
第1 章
绪　论
1. 1　汽车底盘系统发展历程/ 001
1. 2　线控底盘发展现状/ 003
1. 2. 1　分布式电驱动系统/ 003
1. 2. 2　线控制动系统/ 004
1. 2. 3　线控转向系统/ 004
1. 2. 4　主动悬架系统/ 005
1. 2. 5　多功能角模块/ 005
1. 2. 6　电子电气架构发展现状/ 006
1. 3　研发线控底盘的重要意义/ 007
参考文献/ 007
第2 章
线控制动系统
2. 1　概述/ 009
2. 1. 1　线控制动技术演进与核心类型/ 009
2. 1. 2　线控制动发展趋势/ 010
2. 2　线控电子液压制动系统构型设计和控制/ 013
2. 2. 1　线控电子液压制动系统构型设计/ 013
2. 2. 2　线控电子液压制动控制器设计/ 020
2. 2. 3　线控电子液压制动应用实例/ 027
2. 3　线控电子机械制动系统构型设计和控制/ 031
2. 3. 1　线控电子机械制动系统构型设计/ 031
2. 3. 2　线控电子机械制动控制器设计/ 045
2. 3. 3　线控电子机械制动应用实例/ 051
参考文献/ 055
第3 章
线控转向系统
　3. 1　概述/ 057
3. 1. 1　线控转向技术演进与核心类型/ 057
3. 1. 2　线控转向主要类型/ 058
3. 1. 3　线控转向发展趋势/ 059
3. 2　线控转向系统设计原则和控制方法/ 060
3. 2. 1　线控转向系统设计原则/ 060
3. 2. 2　线控转向系统控制器设计/ 064
3. 3　线控转向系统应用实例/ 092
3. 3. 1　转角控制实验验证/ 092
3. 3. 2　路感模拟实验验证/ 097
参考文献/ 102
第4 章
主动悬架系统
4. 1　概述/ 105
4. 1. 1　主动悬架技术演进与核心类型/ 105
4. 1. 2　主动悬架发展趋势/ 107
4. 2　液压主动悬架系统设计和控制/ 110
4. 2. 1　液压主动悬架系统设计/ 110
4. 2. 2　液压主动悬架控制器设计/ 125
4. 2. 3　液压主动悬架系统应用实例/ 136
4. 3　电磁式悬架设计与控制/ 146
4. 3. 1　电磁悬架系统设计/ 146
4. 3. 2　电磁悬架控制器设计/ 152
4. 3. 3　电磁悬架系统应用实例/ 154
参考文献/ 161
第5 章
分布式驱动及底盘角模块系统
5. 1　概述/ 163
5. 1. 1　角模块主要类型与技术特性/ 163
5. 1. 2　角模块发展历程与趋势/ 164
5. 2　分布式电驱动系统构型设计/ 167
5. 2. 1　驱动电机结构设计/ 167
5. 2. 2　驱制动一体化电动轮设计/ 170
5. 2. 3　驱动系统构型设计实例/ 178
5. 3　底盘角模块设计/ 181
5. 3. 1　独立转向- 驱动一体化模块/ 182
5. 3. 2　悬架- 转向集成角模块/ 187
5. 3. 3　角模块设计与优化/ 190
5. 3. 4　角模块集成设计实例/ 192
5. 4　角模块控制系统设计/ 197
5. 4. 1　角模块控制器建模/ 198
5. 4. 2　角模块控制分配问题的构建/ 199
5. 4. 3　角模块协同控制算法/ 199
参考文献/ 201
第6 章
线控底盘控制技术
6. 1　线控底盘动力学控制理论基础/ 205
6. 1. 1　车辆动力学基础/ 205
6. 1. 2　分布式驱动车辆动力学/ 211
6. 1. 3　解耦式转向动力学/ 217
6. 2　分布式驱动控制算法/ 229
6. 2. 1　分布式驱动动力学控制方法/ 229
6. 2. 2　解耦式转向动力学控制方法/ 241
6. 3　底盘集成控制算法/ 253
6. 3. 1　横纵垂域控系统/ 253
6. 3. 2　模块化设计控制方法/ 257
参考文献/ 266

世界汽车产业正经历百年未有之大变局，汽车电动化和智能化转型加速推进。底盘作为汽车与地面作用力的唯一载体，是承载整车动态行为的核心子系统，不仅直接影响车辆的动力性、操控性、舒适性与安全性，更构成智能驾驶系统中实现感知–决策–执行闭环控制的基础环节。在汽车电动化与智能化的转型过程中，底盘同样正经历着颠覆性的变革：自1886年卡尔·本茨发明第一辆内燃机汽车以来，延续百余年的机械传动、人力操纵的“机械式底盘”，正逐步演进为具备高响应性、高精度与可编程特性的“线控底盘（X-by-Wire Chassis）”。

线控底盘系统通过电信号和电能取代机械连接和作动装置，全面实现制动、转向、驱动、悬架等子系统的解耦控制与冗余备份，满足自动驾驶对精准操控、系统容错、复杂路况适应的高阶要求。在电动化背景下，线控底盘正逐步重构车辆动力学控制体系。与此同时，以角模块为代表的复合功能行驶单元，正在加速推动底盘系统向集成化、智能化和平台化方向演进。

本书以作者团队的研究成果为主体，结合公开资料，梳理了底盘系统电控化、解耦化、模块化发展的脉络；重点讲述了作者团队在线控制动、线控转向、主动悬架、分布式驱动及角模块设计与控制领域已取得的工作成果；同时，面向整车系统级集成，介绍了线控底盘多执行器协同控制算法的新成果和展望。

本书共分6章：第1章综述汽车底盘系统发展历程、线控底盘系统的发展现状与关键技术构成；第2章介绍线控制动系统的发展趋势与主要类型，重点介绍了电子液压制动与电子机械制动两类典型线控制动系统的关键器件设计与控制方法；第3章聚焦线控转向系统的构型设计、冗余架构与高精度控制策略；第4章以液压式和电磁式主动悬架为代表，介绍了主动悬架系统的构型和控制器设计方法；第5章探讨了分布式驱动系统与角模块架构在结构设计、功能融合的工程实现路径；第6章介绍了底盘动力学经典理论，首次系统展示了作者团队在线控底盘动力学、分布式驱动动力学控制、解耦式转向动力学控制与底盘集成控制领域的最新研究成果。

本书由同济大学熊璐教授牵头著作，章节具体撰写工作由以下成员负责：熊璐、冷搏负责第1章“绪论”和第2章“线控制动系统”，冷搏负责第3章“线控转向系统”，张农、郑敏毅负责第4章“主动悬架系统”，王威、陈辛波负责第5章“分布式驱动及底盘角模块系统”；熊璐、冷搏负责第6章“线控底盘控制技术”。感谢同济大学韩伟、周泉和唐辰三位老师为本书信息搜集、内容撰写和修订校核提供的支持和帮助！感谢上海同驭汽车科技有限公司为本书编写提供的行业信息！感谢同济大学朴文海、李聪聪、赵章振、马雪晴等同学和机械工业出版社老师们对本书撰写、修订、编校等工作的大力支持！全书撰写过程中，参考并吸收了大量国内外研究成果与工程实践经验，在此向所有文献作者与同行专家致以诚挚谢意！

由于线控底盘技术尚处于快速发展阶段，书中内容难免存在不足与疏漏，敬请读者批评指正。希望本书能为从事汽车底盘结构设计及控制的研究人员、工程师及高校师生提供有益参考，共同推动汽车底盘系统向更加安全、高效、舒适、智能的方向持续演进。


作者

2025年8月于上海同济大学