A Study on the Variable-gain Tracking Control for the Four Wheel Steering System of Vehicles

在分析车身侧倾对转向系统影响的基础上,对转向系统通常采用的参考模型进行修改,并探讨了轮胎侧偏刚度和车速对参考模型横摆角速度的影响.得出结论为,轮胎侧偏刚度对参考模型的横摆角速度增益有较大影响:前轮侧偏刚度的降低使横摆角速度大致成比例地减小.利用最优前馈和反馈控制方法,提出了四轮转向变增益跟踪控制策略.采用非线性半经验轮胎模型的仿真结果表明,所提出的变增益跟踪控制策略对车辆的操纵稳定性有重大改善.     

动载荷作用下客车轮胎侧偏刚度的估算

侧偏刚度是决定操纵稳定性的重要参数。从轮胎模型和运动分析、整车运动和受力分析两方面介绍了客车动力学模型。探讨了如何估算动载荷作用下客车的侧偏刚度,并以国产SX6120A型豪华大客车为例,仿真得到了轮胎的侧偏刚度。     

基于HSRI模型的参数自适应质心侧偏角观测器的设计

首先对全维车速观测器进行降维处理,以减少观测器的在线计算量,并设计了非线性级联车速观测器.接着,对路面附着系数和轮胎侧偏刚度进行参数自适应估计,以提高质心侧偏角的估计精度,并基于HSRI轮胎模型设计了参数自适应非线性质心侧偏角观测器.在估算轮胎侧偏刚度时采用无侧向车速的车辆模型,以避免车辆动力学模型与侧向车速观测器的耦合作用,并引入带双重遗忘因子的递推最小二乘法,以保持算法的修正能力和解除不同估计参数之间误差的耦合作用.最后采用Simulink与Carsim动力学仿真软件进行联合仿真验证,结果表明所设计的参数自适应非线性质心侧偏角观测器是有效的,估计精度满足ESC控制的工程要求.     

轮胎胎面特性对侧偏模型预测精度影响分析

胎面花纹是影响轮胎性能的重要因素。文中以模态参数模型的稳态侧偏模型为基础,从理论推导和实际计算两方面说明胎而花纹刚度的重要性,其对侧偏模型计算结果的影响要大大高于对垂直模型的影响。因此,在确定轮胎解析模型中胎面花纹参数时应首先考虑其对侧偏模型的影响。     

考虑轮胎非线性特性的分段线性化处理

在四轮转向汽车操纵稳定性的研究中,难以直接利用线性控制理论来处理轮胎非线性模型。针对这一问题,论文提出了根据轮胎的侧偏特性建立轮胎分段线性化模型,利用MATLAB软件将分段线性后轮胎模型的侧偏特性与“魔术公式”轮胎模型的轮胎侧偏特性进行仿真对比。结果表明,分段线性化轮胎模型与“魔术公式”轮胎模型的侧偏特性曲线变化趋势一致,进而表明该模型可以通过线性处理简便得到轮胎侧偏刚度从而运用到四轮转向汽车操纵稳定性研究中。     

车辆横摆角速度影响因素研究

横摆角速度是描述车辆瞬态响应的重要指标。通过对角脉冲工况下横摆角速度影响因素进行理论分析,选取减振器阻尼系数、前束角变化率、悬架侧倾角刚度、轮胎侧偏刚度及松弛长度等参数,通过Carsim软件进行建模仿真分析。仿真结果表明:轮胎侧偏刚度对于车辆瞬态响应最为明显,前束角变化率及悬架侧倾角刚度对横摆角速度也具有一定的影响。为车辆底盘开发设计中提升车辆的瞬态响应提供参考。     

半挂汽车列车闭环非线性系统行驶稳定性分析

对半挂汽车列车行驶稳定性的闭环非线性系统进行了研究,建立了半挂汽车列车三自由度非线性模型。以单点预瞄驾驶员模型与半挂汽车列车三自由度非线性模型的耦合系统为研究对象,应用李雅普诺夫一次近似定理,在线性范围内分析了系统参数的特征根轨迹,并在线性范围内分析了驾驶员预瞄时间和轮胎侧偏刚度对临界车速的影响。     

基于虚拟样机的轮胎侧偏特性分析

设计了满足轮胎侧偏、外倾及加载功能的轮胎试验机,对其连杆机构进行了运动学仿真,评估了轮胎侧偏角、外倾角与油缸行程的运动关系.在试验机的虚拟样机模型上对轮胎进行了数值计算,获得不同使用条件下轮胎的侧偏特性,并与试验数据进行了趋势性对比.结果表明,该试验机具备复杂工况下轮胎侧偏性能测试能力.     

轮胎滚动速度效应对轮胎侧偏动特性的影响

在利用试验模态参数建立轮胎侧偏非稳态模型基础上，本文重点分析了轮胎滚动速度效应对侧偏动特性的影响。解析模型计算结构的变化趋势和文献的试验研究结果一致。表明计入轮胎滚动所带来的速度对侧偏动特性的影响是不可忽略的，它会对不同速度下行驶汽车的操稳性及横向振动产生影响。滚动速度效应对轮胎侧偏特性影响的成功建械表明了利用模态参数对轮胎建模的优越性。     

虚拟试车场动力学轮胎模型技术研究

以P205/55R16轮胎为对象,建立了虚拟试车场动力学轮胎模型,进行了轮胎径向刚度、扭转特性和侧偏特性的仿真分析。通过与相同工况下的轮胎试验台架测试结果对比可知,所建立的虚拟试车场动力学轮胎模型有效,可以满足虚拟试车场仿真需要。