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認(rèn)證類(lèi)型：個(gè)人認(rèn)證

認(rèn)證主體：吳**（實(shí)名認(rèn)證）

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IP屬地：湖北 上傳時(shí)間：2021-10-14 格式：PPT 頁(yè)數(shù)：72 大?。?.91MB 積分：30 舉報(bào) 版權(quán)申訴

1、1 汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性是指在駕駛者不感到過(guò)分緊張、疲勞汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性是指在駕駛者不感到過(guò)分緊張、疲勞的情況下，汽車(chē)能遵循駕駛者通過(guò)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向車(chē)輪給定的情況下，汽車(chē)能遵循駕駛者通過(guò)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向車(chē)輪給定的方向行駛，且當(dāng)遭遇外界干擾時(shí)，汽車(chē)能抵抗干擾而保持的方向行駛，且當(dāng)遭遇外界干擾時(shí)，汽車(chē)能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的能力。穩(wěn)定行駛的能力。 汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性是汽車(chē)汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性是汽車(chē)主動(dòng)安全性主動(dòng)安全性的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。第五章汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性返回目錄返回目錄2第一節(jié) 概述 本節(jié)將介紹汽車(chē)操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容、車(chē)輛坐本節(jié)將介紹汽車(chē)操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容、車(chē)輛坐標(biāo)系、轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入下

2、的時(shí)域響應(yīng)特性等。標(biāo)系、轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入下的時(shí)域響應(yīng)特性等。 本節(jié)還將介紹操縱穩(wěn)定性的研究方法及試驗(yàn)評(píng)價(jià)本節(jié)還將介紹操縱穩(wěn)定性的研究方法及試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法。方法。第五章 汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性返回目錄返回目錄3 汽車(chē)在轉(zhuǎn)向盤(pán)輸入或外界干擾輸入下的側(cè)向運(yùn)動(dòng)響應(yīng)汽車(chē)在轉(zhuǎn)向盤(pán)輸入或外界干擾輸入下的側(cè)向運(yùn)動(dòng)響應(yīng)隨時(shí)間而變化的特性稱(chēng)為隨時(shí)間而變化的特性稱(chēng)為時(shí)域響應(yīng)特性時(shí)域響應(yīng)特性。 轉(zhuǎn)向盤(pán)輸入有角位移輸入和力矩輸入。轉(zhuǎn)向盤(pán)輸入有角位移輸入和力矩輸入。 外界干擾輸入主要是指?jìng)?cè)向風(fēng)和路面不平產(chǎn)生的側(cè)向外界干擾輸入主要是指?jìng)?cè)向風(fēng)和路面不平產(chǎn)生的側(cè)向力。力。第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述一、操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容41.轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍

3、輸入下的響應(yīng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)瞬態(tài)響應(yīng)瞬態(tài)響應(yīng) 橫擺角速度增益橫擺角速度增益轉(zhuǎn)向靈敏度。轉(zhuǎn)向靈敏度。評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量 反應(yīng)時(shí)間。反應(yīng)時(shí)間。 橫擺角速度波動(dòng)的橫擺角速度波動(dòng)的無(wú)阻尼圓頻率。無(wú)阻尼圓頻率。評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容5 轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角正弦輸轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角正弦輸入下，頻率由入下，頻率由0變變化時(shí)，汽車(chē)橫擺角速化時(shí)，汽車(chē)橫擺角速度與轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角的振度與轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角的振幅比及相位差的變化幅比及相位差的變化規(guī)律。規(guī)律。 共振峰頻率。共振峰頻率。 共振時(shí)振幅比。共振時(shí)振幅比。 相位滯后角。相位滯后角。 穩(wěn)態(tài)增益。穩(wěn)態(tài)增益。評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性

4、概述2.橫擺角速度頻率響應(yīng)特性操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容63.轉(zhuǎn)向盤(pán)中間位置操縱穩(wěn)定性 轉(zhuǎn)向靈敏度。轉(zhuǎn)向靈敏度。 轉(zhuǎn)向盤(pán)力特性。轉(zhuǎn)向盤(pán)力特性。 轉(zhuǎn)向功靈敏度。轉(zhuǎn)向功靈敏度。評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述 轉(zhuǎn)向盤(pán)力輸入轉(zhuǎn)向盤(pán)力輸入下的時(shí)域響應(yīng)。下的時(shí)域響應(yīng)。 回正后剩余橫擺角回正后剩余橫擺角速度與剩余橫擺角。速度與剩余橫擺角。 達(dá)到剩余橫擺角速達(dá)到剩余橫擺角速度的時(shí)間。度的時(shí)間。評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量4.回正性操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容 轉(zhuǎn)向盤(pán)小轉(zhuǎn)角、低頻轉(zhuǎn)向盤(pán)小轉(zhuǎn)角、低頻正弦輸入下，汽車(chē)高速正弦輸入下，汽車(chē)高速行駛時(shí)的操縱穩(wěn)定性。行駛時(shí)的操縱穩(wěn)定性。7車(chē)型車(chē)型最小

5、轉(zhuǎn)向半徑最小轉(zhuǎn)向半徑/ /m（左（左/ /右）右）Audi A45.6/5.6（軸距（軸距2650 mm ）寶馬寶馬520i5.65/5.65（軸距（軸距2830 mm ）雷克薩斯雷克薩斯LS4305.4/5.3（軸距（軸距2925 mm ）一些常見(jiàn)車(chē)型的最小轉(zhuǎn)向半徑一些常見(jiàn)車(chē)型的最小轉(zhuǎn)向半徑評(píng)價(jià)參量：最小轉(zhuǎn)向半徑。評(píng)價(jià)參量：最小轉(zhuǎn)向半徑。第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述5.轉(zhuǎn)向半徑操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容8 評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)輕便評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)輕便程度的特性。程度的特性。 包括原地轉(zhuǎn)向輕便性、包括原地轉(zhuǎn)向輕便性、低速行駛轉(zhuǎn)向輕便性和高低速行駛轉(zhuǎn)向輕便性和高速行駛轉(zhuǎn)向輕便性。速行駛轉(zhuǎn)向輕便性

6、。 轉(zhuǎn)向力。轉(zhuǎn)向力。 轉(zhuǎn)向功。轉(zhuǎn)向功。目前部分轎車(chē)上使用的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（目前部分轎車(chē)上使用的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS），），能很好地兼顧各種車(chē)速下行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性。能很好地兼顧各種車(chē)速下行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性。評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述6.轉(zhuǎn)向輕便性操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容9直線(xiàn)行駛性直線(xiàn)行駛性轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角和（累計(jì)值）轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角和（累計(jì)值）側(cè)向風(fēng)敏感性側(cè)向風(fēng)敏感性路面不平敏感性路面不平敏感性側(cè)向偏移側(cè)向偏移評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述7.直線(xiàn)行駛性能操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容10 蛇行性能蛇行性能 移線(xiàn)性能移線(xiàn)性能 雙移線(xiàn)性能

7、雙移線(xiàn)性能回避障礙性能回避障礙性能 轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向力、側(cè)向加速度、橫力、側(cè)向加速度、橫擺角速度、側(cè)偏角、擺角速度、側(cè)偏角、車(chē)速等。車(chē)速等。在汽車(chē)性能參數(shù)里，往往以應(yīng)急性能給出。在汽車(chē)性能參數(shù)里，往往以應(yīng)急性能給出。主要包括：蛇行繞樁速度（滿(mǎn)載主要包括：蛇行繞樁速度（滿(mǎn)載/空載）、空載）、緊急變線(xiàn)速度（滿(mǎn)載緊急變線(xiàn)速度（滿(mǎn)載/空載）。空載）。評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述8.典型行駛工況性能操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容11有些轎車(chē)的車(chē)身側(cè)傾比較嚴(yán)重有些轎車(chē)的車(chē)身側(cè)傾比較嚴(yán)重第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述12極限側(cè)向加速度極限側(cè)向加速度抗側(cè)翻能力抗側(cè)翻能力極限車(chē)速極限

8、車(chē)速 回至原來(lái)路徑回至原來(lái)路徑所需時(shí)間所需時(shí)間評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量 圓周行駛極限圓周行駛極限側(cè)向加速度側(cè)向加速度第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述9.極限行駛能力 發(fā)生側(cè)滑時(shí)的發(fā)生側(cè)滑時(shí)的控制能力控制能力操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容13第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述1.車(chē)輛坐標(biāo)系二、車(chē)輛坐標(biāo)系與轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入下的時(shí)域響應(yīng)14 汽車(chē)直線(xiàn)行駛時(shí)，急速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)至某一轉(zhuǎn)角時(shí)，停止轉(zhuǎn)汽車(chē)直線(xiàn)行駛時(shí)，急速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)至某一轉(zhuǎn)角時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)并維持此轉(zhuǎn)角不變，即給汽車(chē)以動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)并維持此轉(zhuǎn)角不變，即給汽車(chē)以轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入。時(shí)間時(shí)間 t轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角第一節(jié) 操縱

9、穩(wěn)定性概述2.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性 轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入經(jīng)短暫時(shí)間后，汽車(chē)進(jìn)入等速圓周行駛，轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入經(jīng)短暫時(shí)間后，汽車(chē)進(jìn)入等速圓周行駛，稱(chēng)為轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。稱(chēng)為轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。sw015不足轉(zhuǎn)向不足轉(zhuǎn)向 ；中性轉(zhuǎn)向中性轉(zhuǎn)向 不變；不變；過(guò)多轉(zhuǎn)向過(guò)多轉(zhuǎn)向 。穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性有三種類(lèi)型穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性有三種類(lèi)型第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述auRauRauR16 轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入前后，入前后，直線(xiàn)行駛與直線(xiàn)行駛與等速圓周行駛這兩個(gè)等速圓周行駛這兩個(gè)穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)之間的過(guò)渡穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)之間的過(guò)渡過(guò)程是一種瞬態(tài)，相過(guò)程是一種瞬態(tài)，相應(yīng)的瞬態(tài)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)稱(chēng)應(yīng)的瞬態(tài)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)稱(chēng)為為轉(zhuǎn)向盤(pán)角階

10、躍輸入轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入下的瞬態(tài)響應(yīng)下的瞬態(tài)響應(yīng)。第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述3.瞬態(tài)響應(yīng)特性17 1）時(shí)間上的滯后）時(shí)間上的滯后瞬態(tài)響應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)瞬態(tài)響應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述2）執(zhí)行上的誤差）執(zhí)行上的誤差（r1/r0）100 稱(chēng)為超調(diào)量稱(chēng)為超調(diào)量3）橫擺角速度的波動(dòng)）橫擺角速度的波動(dòng) 波動(dòng)的波動(dòng)的 2/T , 取取決于汽車(chē)的結(jié)構(gòu)參數(shù)決于汽車(chē)的結(jié)構(gòu)參數(shù) 4）進(jìn)入穩(wěn)態(tài)所經(jīng)歷）進(jìn)入穩(wěn)態(tài)所經(jīng)歷的時(shí)間的時(shí)間18將汽車(chē)作為開(kāi)路控制系統(tǒng)將汽車(chē)作為開(kāi)路控制系統(tǒng)人人汽車(chē)系統(tǒng)作為閉路系統(tǒng)汽車(chē)系統(tǒng)作為閉路系統(tǒng)第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述三、操縱穩(wěn)定性的研究方法19 通過(guò)儀器測(cè)出橫擺角通過(guò)儀器測(cè)出橫擺角速度、側(cè)向加速

11、度、側(cè)速度、側(cè)向加速度、側(cè)傾角及轉(zhuǎn)向力。傾角及轉(zhuǎn)向力。 讓試驗(yàn)評(píng)價(jià)人員根讓試驗(yàn)評(píng)價(jià)人員根據(jù)試驗(yàn)時(shí)自己的感覺(jué)據(jù)試驗(yàn)時(shí)自己的感覺(jué)進(jìn)行評(píng)價(jià)。進(jìn)行評(píng)價(jià)。 人人汽車(chē)閉路系統(tǒng)汽車(chē)閉路系統(tǒng)第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述四、操縱穩(wěn)定性的兩種試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法開(kāi)路系統(tǒng)開(kāi)路系統(tǒng)主觀(guān)評(píng)價(jià)法主觀(guān)評(píng)價(jià)法客觀(guān)評(píng)價(jià)法客觀(guān)評(píng)價(jià)法20本節(jié)主要研究輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象和側(cè)偏特性。側(cè)偏特性是指?jìng)?cè)偏力、回正力矩與側(cè)偏角的關(guān)系。第五章 汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性第二節(jié)輪胎的側(cè)偏特性返回目錄21OXY車(chē)輪平面車(chē)輪行駛方向正地面切向反作用力FX正翻轉(zhuǎn)力矩 TX正地面法向反作用力FZ正地面?zhèn)认蚍醋饔昧Y車(chē)輪旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)正側(cè)偏角正回正力矩TZ正TY正外傾角Z側(cè)偏角輪胎接地印

12、跡中心的位移方向與X軸的夾角外傾角過(guò)輪胎坐標(biāo)系原點(diǎn)的垂線(xiàn)與車(chē)輪平面的夾角第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性一、輪胎的坐標(biāo)系22地面作用于車(chē)輪的側(cè)向反作用力。第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性二、輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象和側(cè)偏力側(cè)偏角曲線(xiàn)1.側(cè)偏力FY23NoImagelyZFFuccucclyZFFu u 只有當(dāng)側(cè)向力 大于（或等于）車(chē)輪與路面間的側(cè)向附著力時(shí)，車(chē)輪的運(yùn)動(dòng)方向才會(huì)改變。第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性1）在剛性輪上作用側(cè)向力yFyF24FY俯視圖第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性車(chē)輪靜止2）在彈性輪上作用側(cè)向力yFyF25FY第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性2）在彈性輪上作用側(cè)向力車(chē)輪滾動(dòng)yFyF260XYFY側(cè)偏力為正時(shí)，產(chǎn)生負(fù)側(cè)偏角。u-

13、+第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性2.側(cè)偏現(xiàn)象當(dāng)車(chē)輪有側(cè)向彈性時(shí)，即使FY沒(méi)有達(dá)到側(cè)向附著極限，車(chē)輪行駛方向也將偏離車(chē)輪平面的方向。側(cè)偏角 輪胎接地印跡中心的位移方向與X軸的夾角。u27kFYk側(cè)偏剛度。 FY一定時(shí)希望側(cè)偏角越小越好，所以 |k| 越大越好。第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性3.FY曲線(xiàn)28第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性三、輪胎結(jié)構(gòu)、工作條件對(duì)側(cè)偏特性的影響大尺寸輪胎子午線(xiàn)輪胎斜交輪胎鋼絲子午線(xiàn)輪胎纖維子午線(xiàn)輪胎輪胎的尺寸、型式和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)側(cè)偏剛度有顯著影響。側(cè)偏剛度大側(cè)偏剛度小大尺寸輪胎 小尺寸輪胎29第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性（1）扁平率小，k大HB扁平率=(H/B)100% 30車(chē)型車(chē)型輪胎型號(hào)輪胎型號(hào)

14、扁平率扁平率(%) 新雅閣新雅閣 普利斯通普利斯通205/65R1565 奔馳奔馳 S320米其林米其林225/60R16 W60 奔馳奔馳 LORINSER 米其林米其林275/30 ZR19 30寬度一些車(chē)型輪胎的型號(hào)及扁平率輪輞直徑第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性31第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性32第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性（2）垂直載荷大，k大33 一定時(shí)，W大，F(xiàn)Y大。 FY = ，即k大。 垂直載荷過(guò)大時(shí)，輪胎與地面接觸區(qū)的壓力分布不均勻，使 k反而有所減小。第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性k34第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性（3）輪胎氣壓高，k大35FX1FY1FX2FY2第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性（4）FX 越大，F(xiàn)Y

15、 越小36第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性（5）路面干濕狀態(tài)37 路面有薄水層時(shí)，由于滑水現(xiàn)象，會(huì)出現(xiàn)完全喪失側(cè)偏力的情況。第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性輪胎胎面、路面粗糙程度、水層厚度與滑水現(xiàn)象的關(guān)系38四、回正力矩TZ輪胎發(fā)生側(cè)偏時(shí)，會(huì)產(chǎn)生作用于輪胎繞OZ軸的力矩，該力矩稱(chēng)為回正力矩。車(chē)輪靜止時(shí)受到側(cè)向力 車(chē)輪運(yùn)動(dòng)時(shí)受到側(cè)向力（側(cè)向力較?。?車(chē)輪運(yùn)動(dòng)時(shí)受到側(cè)向力（側(cè)向力較大）第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性FYeFYe輪胎拖距。eFY輪胎拖距變大39四、回正力矩TZ輪胎發(fā)生側(cè)偏時(shí)，會(huì)產(chǎn)生作用于輪胎繞OZ軸的力矩，該力矩稱(chēng)為回正力矩。 車(chē)輪運(yùn)動(dòng)時(shí)受到側(cè)向力（側(cè)向力很大）FYTZuXYeFTYZ+-+-0第二節(jié) 輪胎的側(cè)

16、偏特性FYe 輪胎拖距反而變小40第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性41YFyF+OXYZ-第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性向外滾開(kāi)的趨勢(shì)五、有外傾時(shí)輪胎的FY與外傾角、側(cè)偏角的關(guān)系42kFYk外傾剛度。+-第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性1.外傾側(cè)向力FY43 一定時(shí)， 越大，F(xiàn)Y越大。增加的FY是由作用的結(jié)果。第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性441）=0kFFYY2）0YYYFFFkk0kk3）有，F(xiàn)Y=0，即a點(diǎn)kk2.有外傾時(shí)FY與、的關(guān)系第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性455）外傾時(shí)產(chǎn)生的回正力矩4）過(guò)大對(duì)汽車(chē)產(chǎn)生不良影響影響輪胎與路面的良好接觸第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性汽車(chē)輪胎摩托車(chē)輪胎46第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性47一、線(xiàn)性二自由度汽車(chē)

17、模型運(yùn)動(dòng)微分方程1.建模中假設(shè) 2）忽略懸架的作用；車(chē)身只作平行于地面的平面運(yùn)動(dòng)，繞 z 軸的位移、繞 y 軸的俯仰角和繞 x 軸的側(cè)傾角均為零，且 ；lrZZFF 3）汽車(chē)前進(jìn)速度不變。第三節(jié) 線(xiàn)性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)思考：車(chē)輛坐標(biāo)系中，汽車(chē)共有多少個(gè)自由度？ 在上述假設(shè)下，汽車(chē)被簡(jiǎn)化為只有側(cè)向和橫擺兩個(gè)自由度的兩輪汽車(chē)模型。 1）忽略轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的影響，直接以前輪轉(zhuǎn)角作為輸入； 假定汽車(chē) ay0.4g，輪胎側(cè)偏特性處于線(xiàn)性范圍內(nèi)；不計(jì)地面切向力FX、外傾側(cè)向力 、回正力矩 TZ、垂直載荷的變化對(duì)輪胎側(cè)偏剛度的影響。yF48xy第三節(jié) 線(xiàn)性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)2.兩輪

18、汽車(chē)模型及車(chē)輛坐標(biāo)系49 確定汽車(chē)質(zhì)心（絕對(duì)）加速度在車(chē)輛坐標(biāo)系的分量ax和ay。sincosvvuuusinsincoscosvvuuu第三節(jié) 線(xiàn)性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)3.運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 沿Ox軸速度分量的變化為50sinsincoscosvvuuuvu上式除以t并取極限得rddddvutvtuax考慮到 很小并忽略二階微量同理可得ruvay 第三節(jié) 線(xiàn)性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)512121coscosYYZYYYbFaFMFFF考慮到角較小1cos111kFY222kFY22112211bkakMkkFZY4.二自由度汽車(chē)動(dòng)力學(xué)分析第三節(jié) 線(xiàn)性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸

19、入的響應(yīng)52質(zhì)心側(cè)偏角uvuavruar1uarubvr2ubr第三節(jié) 線(xiàn)性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)53ubkuakFYr2r1ubbkuaakMZr2r1yYmaFrZZIM由于rr2r1uvmubkuakrr12rZabakbkIuu1212r1r221212r1r11Zkkakbkkm vuuakbka kb kakIu 整理后得二自由度汽車(chē)運(yùn)動(dòng)微分方程式第三節(jié) 線(xiàn)性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)540v 0r代入運(yùn)動(dòng)微分方程式得0111r221221r1r2121akkbkauuvbkakmukbkakuuvkk1.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)穩(wěn)態(tài)時(shí)r為定值消去v第三節(jié) 線(xiàn)性二自由度汽車(chē)模型

20、對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)二、前輪角階躍輸入下汽車(chē)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)等速圓周行駛55sr22122sr11KuLuukbkaLmLu122kbkaLmK稱(chēng)為穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益，也稱(chēng)轉(zhuǎn)向靈敏度。K穩(wěn)定性因數(shù)。第三節(jié) 線(xiàn)性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)56LusrLuRu/LR R 與 u 無(wú)關(guān)，汽車(chē)具有中性轉(zhuǎn)向的特性。1）中性轉(zhuǎn)向當(dāng) K=0 時(shí)，由第三節(jié) 線(xiàn)性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)2.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類(lèi)型r2s1u LKu57021LR0uO0/ RL/0LR 當(dāng)汽車(chē)低速轉(zhuǎn)向時(shí)，離心力很小，F(xiàn)Y1和FY2也很小。 中性轉(zhuǎn)向汽車(chē)的轉(zhuǎn)向半徑R等于汽車(chē)以極低車(chē)速轉(zhuǎn)向（忽略側(cè)偏角）時(shí)的轉(zhuǎn)向半徑R0。第三節(jié) 線(xiàn)性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)5821KuLuR/u21KuLR201KuR由于 K0，所以RR0且 u R