四輪轉向汽車虛擬樣機與閉環(huán)控制操縱動力學仿真.pdf

1、汽車四輪轉向(4 Wheel Steering)技術是改善汽車操縱穩(wěn)定性的主要手段之一.該文從機構動力學仿真的角度,研究4WS汽車的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)操縱動力學特性.主要內(nèi)容包括:1.該文總結了在運用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,并且推導出了它的橫擺角速度及質心側偏角與前輪轉角的傳遞函數(shù).3.為實現(xiàn)車輛的動力學特性在虛擬環(huán)境下的仿真和預估,建立了一個整

2、車動力學虛擬模型.動力學模型包括汽車的車身、輪胎模型、懸架系統(tǒng)、轉向執(zhí)行機構.4.利用ADAMS/View提供的控制工具箱,實現(xiàn)了在高速下轉向行駛時按照一定的控制方法對后輪轉角大小的控制.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,給以一定的前輪轉向角輸入及相應的四輪轉向控制方法,模型的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)響應特性,包括橫擺角速度和側向加速度的響應特性,以及其他的動力學特性指標.仿真結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向比是車速函數(shù)的四輪轉向控制和比例于橫擺角速度的后輪轉向控制方法的操縱穩(wěn)定特性.從仿真結果可以看出,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.