稳态条件下用于车辆动力学分析的轮胎模型

本文对稳态条件下可用于车辆动力学分析的轮胎理论模型和半经验模型,包括纵滑侧偏特性、纯纵滑特性和纯侧偏特性模型,进行了综合与分析,并讨论了各种模型间的相互关系。为车辆动力学分析提供了具体的轮胎模型和选用依据。     

用于汽车制动、驱动与转向运动模拟的轮胎力学统一模型

提出了一种包括任意垂直载荷分布的轮胎在纵滑与侧偏联合工况下的力与力矩的统一模型。该模型可归结为无量纲合力与无量纲综合滑移率的关系,因此简化了试验结果的归纳与整理,并可从较易行的单纯侧偏试验结果中推断出侧偏与纵滑联合工况下的无量纲力学特性,从而为汽车在转向、制动、驱动及其联合工况下动力学的模拟研究奠定基础。文中同时给出了一些轮胎台架试验结果和汽车转弯制动试验结果,并与按模型计算的结果作了比较。     

轮则侧偏特性研究的特点及其发展

首先分析并阐述了车辆动力学特性与轮胎力学特性的关系。然后，对轮胎力学特性进行了分类，介绍了轮胎侧偏特性研究的特点，描述了轮胎稳态和非稳态则偏特性研究的历史及其发展。最后，指出了轮胎侧偏特性研究的意义和轮胎模型的研究和方向。     

轮胎附着极限下差动制动对汽车横摆力矩的影响

本文以纵滑－侧偏联合工况的稳态轮胎模型为基础，分析了汽车极限转向条件下制动作用于不同车轮时对汽车横摆力矩的影响，并通过整车动力学仿真进行了验证，研究结果为利用差动制动控制提高汽车的高速操纵稳定性提供了动力学依据。     

轮胎侧偏特性研究的特点及其发展

首先,分析并阐述了车辆动力学特性与轮胎力学特性的关系。然后,对轮胎力学特性进行了分类,介绍了轮胎侧偏特性研究的特点,描述了轮胎稳态和非稳态侧偏特性研究的历史及其发展。最后,指出了轮胎侧偏特性研究的意义和轮胎模型的研究方向。     

车辆转向工况下的路面附着系数估计算法

提出了一种在转向工况下根据车轮侧偏特性估计路面附着系数的算法.首先在Matlab/Simulink中建立了七自由度整车模型,分析了车轮的侧偏特性;然后设计了扩展卡尔曼滤波器,以根据车辆的纵、侧向加速度,估算车辆的纵、侧向速度,并据此计算出车轮的侧偏角;最后,采用反向传播神经网络算法,根据前轮侧偏角和横摆角速度及其增益,估计路面附着系数.仿真结果验证了该算法的有效性.     

分布驱动轮式车辆差动转向动力学特性研究

针对现有轮式车辆差动转向理论中未考虑胎体扭转特性和稳态差动转向动力学特性的问题,结合分布驱动轮式车辆结构特点,进行基于轮胎扭转和侧偏特性的轮式车辆差动转向动力学特性研究。通过建立单轴和双轴分布驱动轮式车辆动力学模型,分析轮胎与路面相互作用机理和稳态差动转向形成过程;讨论胎体扭转和横向变形引起的车轮回正力矩与侧偏力、侧向外力和车辆结构尺寸等对车辆稳态差动转向过程的影响。结果显示,轮胎扭转迟滞及其产生的回正力矩对稳态差动转向影响较大;双轴轮式车辆差动转向过程为侧偏与侧滑的耦合作用,其差动转向的必要条件为轮距大于轴距。     

重型汽车空气悬架侧倾角刚度分配对稳态回转试验影响

前后轴侧倾角刚度的分配,会影响侧倾时车辆的轴荷转移,进而影响轮胎的侧偏特性,对车辆的稳态回转有重要影响。本文运用Adams/Car软件建立车辆的动力学模型,前悬架不变,匹配不同的后空气悬架侧倾角刚度,用定转弯半径法仿真分析对车辆稳态回转试验的影响。     

轮胎侧偏动特性对汽车操纵稳定性的影响

在建立轮胎侧偏动特性微分方程的基础上 ,利用 8自由度车辆模型进行仿真 ,分析了轮胎侧向力滞后对车辆操纵稳定性的影响 ,给出了各工况下的仿真结果。结果表明 ,轮胎侧偏动特性对车辆高速时的操纵稳定性具有一定的影响作用。     

考虑胎体复杂变形的轮胎非稳态转向特性半经验模型

本文在考虑胎体复杂变形的轮胎非稳态侧偏特性理论模型的基础上，提出了一种半经验模型。经过试验验证，在与汽车平面运动有关的低频范围内，其理论值与试验值吻合较好。与已有产半经验模型相比，该模型精度较高，可直接反映轮胎模型参数和结构参数间的关系，便于在车辆动力学仿真与轮胎特性改进中应用。     

轮胎稳态模型的分析综述

轮胎稳态模型描述了轮胎稳态运动过程的纵滑、侧偏特性,可以分为理论模型、经验模型和半经验模型.常用的理论模型包括线性模型、UA模型、Dugoff模型、刷子模型和LuGre模型;常用的经验模型包括多项式模型、Burckhardt模型、K-D模型和LC模型;常用的半经验模型包括魔术公式模型和UniTire模型.通过仿真分析,对各种模型描述轮胎运动状态的能力、复杂性、准确性和适用范围进行了比较和研究,对各种模型存在的局限性进行了分析,可为轮胎稳态特性分析和汽车控制系统设计选择轮胎模型提供依据.     

汽车主动悬架和四轮转向系统的耦合分析及协调控制

针对汽车转向系统和悬架系统的相互作用,建立了转向动力学子模型、悬架动力学子模型以及考虑两者耦合效应的综合动力学模型.通过仿真分析发现:悬架系统主要通过轮胎动载荷引起轮胎侧偏力变化,从而引起转向特性发生显著变化;而转向系统则主要通过离心力影响簧上质量的侧倾运动,从而引起悬架运动特性发生变化;主动悬架与四轮转向协调控制系统在减小车身侧倾和前轮垂直载荷波动的同时,还能有效地改善车辆横摆响应和质心侧偏角响应.     

面向车辆操纵稳定性的主动差速器模型预测控制

本文中基于主动差速器技术提出一种提高车辆横摆/车身侧偏操纵稳定性的模型预测控制算法。首先,考虑主动差速器和车轮的动力学特性,建立双轴车辆的动力学预测模型。接着,将模型预测控制问题转换为标准的二次规划问题,并利用内点法求解主动差速器的控制力矩。最后,利用Simulink相关工具箱和Carsim软件对提出的模型预测控制器性能进行联合仿真验证。结果表明,采用主动差速器模型预测控制能有效提高车辆在低附着路面上的操纵稳定性。     

轮胎转偏特性分析与建模

分析了不同轮胎侧向输入量间的几何关系，在考虑胎体复杂变形的轮胎非稳态侧偏理论模型的基础上得到累胎非稳态转偏理论模型。还将无量纲的非稳态转偏理论模简化为有理分式形式，以利于定性分析和理解轮胎转偏特性。所建模型可用于汽车动力学仿真与分析。     

车辆纵振路面谱研究

为了解决车辆路面纵剪力对路面损伤的评价、车辆纵振平顺性的描述等难题，提出了车辆纵振路面谱这一概念。路面不平造成了车辆垂向和纵向的振动，使它与垂向路面谱共同产生。定义了车辆纵振路面谱的数学表达方法，设计了用五轮仪测量纵振路面谱的试验，对青－黄调整公路某段进行了实测。经数据回归分析，该路段垂向路面谱对应的路面级别为C级偏优，纵振路面谱为B级偏优。     

UniTire轮胎稳态模型的联合工况预测能力研究

通过少量的标准试验得到轮胎力学特性参数,可以预测联合工况下(纵滑、侧偏、侧倾)的力学特性,这样就能避免做大量的复合试验。通过对轮胎简化理论模型的简单介绍,提出满足高阶理论边界条件的统一轮胎模型Un iTire,并对动摩擦因数和总切力方向修正系数给予说明。通过轮胎试验数据,使用不同辨识方法验证其预测能力,证明Un iTire轮胎稳态模型具有很高的预测精度。     

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.     

悬架固有特性对车辆舒适性影响的分析与优化

基于车辆动力学理论与方法，以车辆悬架系偏频特性及其相关参数为分析变量，依据平顺性要求对前后悬架的匹配关系进行分析探讨。建立适用于车辆行驶中与平顺性相关的基本分析模型，模型中以垂向振动频率和俯仰振动频率为评价指标。分析中将车身视为缸体，针对空载、满载等工况、分析不同条件时匹配的条件以及匹配参数的大致范围。依据所建模型与相关分析，对某款国产车辆的前后悬架系的偏频进行分析优化匹配。优化结果和实验结果相比较，说明了所用方法与结论具有一定的实用价值。     

车辆动力学稳定性控制的仿真研究

对车辆动力学稳定性控制的控制原理，控制策略，控制逻辑和算法进行了理论分析。在此基础上，对车辆动力学稳定性控制进行了仿真分析，结果表明，车辆动力学稳定性控制能够改善车辆在高速下或在滑路上转向时的操纵性和稳定性。     

汽车ESP系统控制策略的仿真研究

在Matlab/Simulink中建立了"魔术公式"轮胎模型和8自由度整车动力学模型。针对ESP系统的非线性时变特性,设计了基于横摆角速度和质心侧偏角的联合模糊控制器,提出了附加横摆力矩的转矩主动分配策略,并在易于失稳的湿滑路面上进行了典型工况的仿真。结果表明:所设计的控制器和提出的分配策略可以实现对车辆稳定性的较好控制。