四輪轉(zhuǎn)向汽車虛擬樣機與閉環(huán)控制操縱動力學(xué)仿真.pdf

1、汽車四輪轉(zhuǎn)向(4 Wheel Steering)技術(shù)是改善汽車操縱穩(wěn)定性的主要手段之一.該文從機構(gòu)動力學(xué)仿真的角度,研究4WS汽車的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)操縱動力學(xué)特性.主要內(nèi)容包括:1.該文總結(jié)了在運用ADAMS/View進行車輛仿真時遇到的一些具有代表性的問題及其解決方法.2.建立了4WS車輛橫擺率跟蹤多狀態(tài)最優(yōu)控制方程,并且推導(dǎo)出了它的橫擺角速度及質(zhì)心側(cè)偏角與前輪轉(zhuǎn)角的傳遞函數(shù).3.為實現(xiàn)車輛的動力學(xué)特性在虛擬環(huán)境下的仿真和預(yù)估,建立了一個整

2、車動力學(xué)虛擬模型.動力學(xué)模型包括汽車的車身、輪胎模型、懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu).4.利用ADAMS/View提供的控制工具箱,實現(xiàn)了在高速下轉(zhuǎn)向行駛時按照一定的控制方法對后輪轉(zhuǎn)角大小的控制.5.按照國際規(guī)定的試驗條件,模擬考察了在60km/h及80km/h速度下,給以一定的前輪轉(zhuǎn)向角輸入及相應(yīng)的四輪轉(zhuǎn)向控制方法,模型的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性,包括橫擺角速度和側(cè)向加速度的響應(yīng)特性,以及其他的動力學(xué)特性指標(biāo).仿真結(jié)果表明采用橫擺角速度多狀態(tài)最優(yōu)控

3、制方法可以大大改善汽車操縱穩(wěn)定性的瞬態(tài)性能.6.對車輛在一些不同的參數(shù)下的行駛特性進行了簡單的比較.7.比較了采用橫擺角速度多狀態(tài)最優(yōu)控制方法與前后輪轉(zhuǎn)向比是車速函數(shù)的四輪轉(zhuǎn)向控制和比例于橫擺角速度的后輪轉(zhuǎn)向控制方法的操縱穩(wěn)定特性.從仿真結(jié)果可以看出,對于使用橫擺角速度多狀態(tài)最優(yōu)控制的4WS車輛,其轉(zhuǎn)向過程中的瞬態(tài)操縱穩(wěn)定性的各項特性均明顯優(yōu)于普通的2WS車輛以及采用其它簡單的4WS控制方法控制的車輛,同時保護操縱穩(wěn)定性的穩(wěn)態(tài)特性不變.