极限工况下周期转向汽车侧向动力稳定性及分岔分析

将汽车在极限工况下的转向操作建模为周期转向激励的非线性振动系统的响应,结合打靶法和Floquet理论分析了周期转向的稳定性和分岔行为.应用Poincare映射分析了不同的质心位置和不同的车速对极限工况下汽车转向频率特性的影响.结果表明,汽车周期转向时可能发生鞍结分岔和倍周期分岔,发生鞍结分岔还常伴有跳跃现象;极限工况下汽车的转向频率特性与常规工况有很大的不同,转向频率对汽车的稳定性有显著影响,必须采用非线性分析方法.     

空气弹簧悬架系统在强迫振动下的动力学分析

利用非线性动力学的方法研究了空气弹簧悬架的非线性动力学特性。通过空气热力学方程和试验得出空气弹簧的刚度特性,对单自由度1/4车辆模型只考虑车辆的垂向运动,得到其振动方程,并研究在单频正弦激励情况下的主共振,利用平均法得到了一次近似解及幅频关系。利用奇异性理论分析其分岔集,可知系统为叉形分岔的普适开折。结果表明:激励幅值与非线性刚度是影响空气弹簧悬架非线性特性的主要因素,且非线性刚度中只有立方非线性起作用。     

基于非线性模型的全轮转向重型车辆相平面特性分析

为确定全轮转向重型车辆高速失稳边界,采用非线性控制理论研究了车辆失稳区域的确定方法。针对某双前桥转向三轴车辆,研究其相平面特性的影响因素,选取能够较好描述车辆高速稳定性状态的相平面。基于选取的车辆高速稳定性表征相平面,分析其稳定性影响因素,并确定稳定性区域。     

转向横拉杆弹性对车辆操纵稳定性的影响研究

为了研究转向横拉杆的弹性对车辆操纵稳定性的影响,利用ADAMS软件建立了某轿车的多体动力学模型并进行了操纵稳定性的仿真分析。对于操纵稳定性的稳态特性,采用了ISO4138标准,在车辆行驶100 km/h下的固定圆周转向规程来进行评价;对于瞬态操纵稳定性特性,则采用ISO7401标准中方向盘扫频输入的响应特性来进行评价。仿真结果表明,转向横拉杆的弹性与轿车操纵稳定性的不足有很大关系,如果弹性横拉杆刚性过大,则需要1个较大的转向传动比以弥补其不足转向特性。因此,在汽车设计开发中,必须将转向横拉杆的弹性特性和转向传动比综合平衡考虑,两需要很好的匹配才能保证其具有良好的操纵稳定性。     

四轮转向车辆多体仿真与试验研究

以四轮转向原理样车为对象,运用多体动力学理论对四轮转向车辆的转向特性进行了计算机仿真研究和试验验证。对建立整车多体模型的方法进行了论述。通过对仿真数据与样车试验结果的对比分析,证明了四轮转向多体模型各类参数和控制方法的正确性和适用性。最后利用建立的整车多体模型,仿真分析了前后悬架刚度对操纵稳定性的影响,以及制动转向时的转向响应特性。     

基于MATLAB的主动后轮转向控制策略建模、仿真及实测分析

基于二自由度车辆动力学模型,利用MATLAB建立了车辆主动后轮转向系统的控制策略模型。采用某后轮转向样车参数,对控制模型进行了仿真分析,以研究主动后轮转向对车辆横摆角速度、侧向加速度等动态指标的影响。之后通过实车测试分析,验证了控制模型的有效性。仿真及实车测试结果一致表明,主动后轮转向能够在低速时提升车辆的灵活性,高速时提升车辆的稳定性,很好地改善车辆的动态转向特性。     

行星齿轮式转向机构设计的研究

为设计出合理的行星齿轮式转向机构,首先分析了转向机构的工作原理和设计参数的影响;然后根据车辆动力学和四轮转向技术等相关理论,以零质心侧偏角控制策略为目标,分析了车辆在不同转向情况下前后轮的转角关系,确定了转向机构的设计参数;最后以某车辆为例,设计出合理的转向机构,建立了该车的虚拟样机模型并进行了操纵稳定性仿真,结果表明,行星齿轮式转向机构能大大提高车辆低速时的机动性和高速下的操纵稳定性.     

四轮转向车辆两比例系数对操纵稳定性的影响

分析了四轮转向车辆两比例系数对操纵稳定性的影响。建立了四轮转向车辆操纵动力学模型，分析了两比例系数对四轮转向车辆稳定性的影响，得出了车辆横摆角速度和侧向加速度与前轮转角的传递函数，借助Matlab／Simulink，根据四轮转向车辆的两组参数进行仿真分析，并与传统前轮转向车辆进行了比较，结果表明四轮转向车辆两比例系数在操纵稳定性上有各自的优势。研究结果可为评价四轮转向车辆的系统设计和控制律提供理论依据。     

考虑万向节间隙的汽车摆振系统动力学建模

在经典三自由度前轮摆振模型的基础上,基于非线性动力学理论,建立了考虑万向节运动副间隙的三自由度摆振模型。利用Poincare截面法绘制了车轮摆角幅值随车速变化的分岔特性曲线,分析了车速变化引起的某非独立悬架汽车前轮自激摆振的Hopf分岔,验证了在特定车速范围内发生自激励摆振的运动特性。     

电动汽车线控转向系统操纵稳定性研究

随着电动汽车的快速发展,线控转向系统作为电动汽车的重要组成部分,对于提升驾驶稳定性和操控性具有重要意义。本文通过对电动汽车线控转向系统操纵稳定性研究分析,总结了相关研究的现状和发展趋势。首先,介绍了电动汽车线控转向系统的基本原理和结构,然后重点讨论了影响操纵稳定性的关键因素,包括车辆动力学特性、控制算法和传感器技术等。接着,对不同电动汽车线控转向系统操纵稳定性研究方法和实验手段进行了比较和分析,包括仿真模拟、试验台架和实车试验等。最后,对未来电动汽车线控转向系统操纵稳定性研究的方向进行了展望。     

车辆动力转向系统非线性仿真研究

车辆液压动力转向系统通过伺服阀控制压力油的方向和流量,把转向盘输入的转角信号转变为车轮的偏转角度输出。在车轮偏转过程中,影响车轮偏转的力主要是地面摩擦力和轮胎的弹性变形力,因而动力转向系统所受干扰力的基本特性是非线性的,文中结合液压系统理论和Simulink控制系统仿真软件,计算并仿真了在非线性干扰力作用下的液压式动力转向系统的动态特性。     

基于多刚体动力学技术的某MPV稳态转向特性分析

为了研究和改善某MPV整车稳态转向特性,在Adams／Car平台中建立了整车动力学模型,并根据实际测量获得的悬架和整车性能试验数据进行对比验证。在此基础上,根据稳态转向特性的评价指标对此MPV稳态转向特性进行优化,提高车辆的操纵稳定性。     

某大客车转向轮摆振及影响因素的分析

考虑侧偏角和侧偏力之间的非线性关系,建立4自由度某大客车转向轮摆振模型。运用非线性动力学理论,确定转向轮发生自激摆振的Hopf分岔点：通过MATLAB＆Simulink软件建立大客车转向轮摆振仿真模型。通过仿真结果检验理论分析,并得到车速、转向系参数、横拉杆参数、质心位置、主销后倾角与转向轮自激摆振幅值或频率的关系曲线．找出影响自激摆振的敏感参数及敏感参数的适取范围,能有效减小或消除客车的自激摆振。     

随动转向的分析与综合方法研究

基于侧偏柔度的随动转向研究,从四轮转向力反馈控制的角度对随动转向的稳定性和鲁棒性进行了研究,提出一种随动转向非线性弹性特性的综合方法。     

四轮转向车辆稳定性控制器优化设计

本文基于横摆角速度跟踪控制理论设计了四轮转向车辆稳定性控制器，实现了各速度下控制器的优化及其硬件在环仿真。结果表明控制器在高速段能改善汽车的动力学性能。与传统的前轮转向车辆相比具有优越的操纵稳定性。     

整车操纵动力学性能仿真与实车验证

车辆操纵性的准确预测对评价车辆的动力学性能至关重要,通过动力学分析软件Adams/Chassis预测了车辆的操纵性并进行了实车验证.建立的车辆模型考虑了弹性元件,转向摩擦力和阻尼的影响.对4种代表操纵特性的行驶工况进行了仿真试验:稳态回转,正弦转向,斜坡脉冲转向和阶跃转向.实车验证时的相关度分析中不仅包含了方向盘转角,转向力矩,整车侧向加速度、侧偏角、侧倾角,同时包含了侧倾角梯度.和最终的实测数据对比后,仿真数据和实测数据的相关性很好,结果表明Adams/Chassis仿真软件可以对车辆操纵特性进行准确的预测,同时此种方法可以用在车辆早期的概念设计阶段动力学性能开发和随后的调试阶段.     

悬架K&C特性在底盘性能分析中的研究

归纳出影响车辆转向特性的各种因素,并用悬架K&C参数定量化;提出车辆在常用车速直线行驶时期其前束角和外倾角应尽量为零,以保证轮胎磨损尽量小,并建立了行驶时前束角及外倾角的表达式;将各向力作用下的变形统一为悬架及轮胎刚度,并分析了各种刚度的意义;通过悬架K&C特性计算出动力学参数,建立了研究操纵稳定性及底盘电控的虚拟车辆,并在Carsim和ADAMS软件中实现.     

驱动力矩对汽车转向驱动分岔的影响分析

为研究驱动力矩对汽车动力学稳定性的影响,以引入驱动力矩的5自由度汽车二维非线性动力学模型为基础,利用前轮转角作为中间变量,建立了相应的7自由度自治系统模型,分析了不同驱动方式下,驱动力矩对汽车转向驱动分岔的动力学特征的影响。以前轮驱动汽车为例,利用相空间、状态变量时间序列、功率谱密度和李雅普诺夫指数分析了驱动力矩对转向驱动分岔特征影响的动力学演变过程。结果表明:驱动力矩的大小将直接影响汽车动力学系统的分岔特征,在分析汽车的动力学分岔特征时应同时考虑前轮转角和驱动力矩两个分岔参数的影响。     

不同转向模式的多轴转向车辆性能分析

为解决重型车辆转向时的低速机动性和高速稳定性的问题,提出了多轴动态转向技术,并以三轴车辆为研究对象进行分析。首先建立多轴转向的二自由度车辆模型以及运动微分方程,为提高车辆的稳定性,以零质心侧偏角为目标,推导各轴间的转角比例系数及有关的状态空间矩阵、传递函数,使用MATLAB软件对不同转向模式下的操纵稳定性进行了稳态响应、瞬态响应以及频域响应的仿真。通过分析比较,说明采用多轴动态转向技术,车辆在转向时具有低速机动性高、高速稳定性好的特点。     

商用车EPS助力控制策略的研究

为某商用车转向系统设计了电动助力转向系统(EPS)的总体布置和曲线型助力特性,并基于模糊PID控制方法设计了助力控制策略.以车辆动力学仿真软件TruckSim和Matlab/Simulink为平台,在整车动力学模型和EPS控制模型的基础上,建立了装备EPS商用车的联合仿真模型,以研究助力控制策略对EPS性能和整车操纵稳定性的影响.结果表明:与PID控制方法相比,采用模糊PID控制器的助力控制策略更能充分实现EPS的功能和改善商用车的操纵稳定性.