线性二自由度汽车操纵稳定性MATLABsimulink研究最新带音乐

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1、线性二自由度汽车操纵稳定性姓名：倪明明 班级：车辆0805 学号：30804011352022-6-1江苏大学江苏大学1 汽车的操纵稳定性是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳汽车的操纵稳定性是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的情况下，汽车能遵循驾驶者通过转向系统及转向车轮给定的情况下，汽车能遵循驾驶者通过转向系统及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。稳定行驶的能力。 汽车的操纵稳定性是汽车汽车的操纵稳定性是汽车主动安全性主动安全性的重要评价指标。的重要评价指标。汽车的操纵稳定性2022-6-1江苏大学2

2、汽车在转向盘输入或外界干扰输入下的侧向运动响应汽车在转向盘输入或外界干扰输入下的侧向运动响应随时间而变化的特性称为时域响应特性。随时间而变化的特性称为时域响应特性。 转向盘输入有角位移输入和力矩输入。转向盘输入有角位移输入和力矩输入。 外界干扰输入主要是指侧向风和路面不平产生的侧向外界干扰输入主要是指侧向风和路面不平产生的侧向力力。一、操纵稳定性包含的内容2022-6-1江苏大学31.转向盘角阶跃输入下的响应稳态响应稳态响应瞬态响应瞬态响应 横摆角速度增益横摆角速度增益转转向灵敏度。向灵敏度。评价参量评价参量 反应时间。反应时间。 横摆角速度波动的横摆角速度波动的无阻尼圆频率。无阻尼圆频率。评

3、价参量评价参量2022-6-1江苏大学4 转向盘转角正弦输转向盘转角正弦输入下，频率由入下，频率由0变变化时，汽车横摆角速化时，汽车横摆角速度与转向盘转角的振度与转向盘转角的振幅比及相位差的变化幅比及相位差的变化规律。规律。 共振峰频率。共振峰频率。 共振时振幅比。共振时振幅比。 相位滞后角。相位滞后角。 稳态增益。稳态增益。评价参量评价参量2.横摆角速度频率响应特性2022-6-1江苏大学53.转向盘中间位置操纵稳定性 转向灵敏度。转向灵敏度。 转向盘力特性。转向盘力特性。 转向功灵敏度。转向功灵敏度。评价参量评价参量 转向盘力输入转向盘力输入下的时域响应。下的时域响应。 回正后剩余横摆角回

4、正后剩余横摆角速度与剩余横摆角。速度与剩余横摆角。 达到剩余横摆角速达到剩余横摆角速度的时间。度的时间。评价参量评价参量4.回正性 转向盘小转角、低频转向盘小转角、低频正弦输入下，汽车高速正弦输入下，汽车高速行驶时的操纵稳定性。行驶时的操纵稳定性。2022-6-1江苏大学6kFYk侧偏刚度。 FY一定时希望侧偏角越小越好，所以 |k| 越大越好。 前轮侧偏角在前轮侧偏角在4度以内度以内时，轮胎侧偏特性呈现线时，轮胎侧偏特性呈现线性变化性变化 轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性3.FY曲线曲线2022-6-1江苏大学7 本节将首先建立线性二自由度汽车模型，在此基础上，分析汽车的稳态响应特性、瞬态响应特

5、性和频率响应特性。线性二自由度汽车模型对前轮角输线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应入的响应2022-6-1江苏大学8线性二自由度汽车模型运动微分方程线性二自由度汽车模型运动微分方程1.建模中假设建模中假设 2）忽略悬架的作用；车身只作平行于地面的平面运动，绕 z 轴的位移、绕 y 轴的俯仰角和绕 x 轴的侧倾角均为零，且 ；lrZZFF 3）汽车前进速度不变。 在上述假设下，汽车被简化为只有侧向和横摆两个自由度的两轮汽车模型。 1）忽略转向系统的影响，直接以前轮转角作为输入； 假定汽车 ay0.4g，轮胎侧偏特性处于线性范围内；不计地面切向力FX、外倾侧向力 、回正力矩 TZ、垂直载荷的变

6、化对轮胎侧偏刚度的影响。yF2022-6-1江苏大学9xy2.两轮汽车模型及车辆坐标系两轮汽车模型及车辆坐标系2022-6-1江苏大学10 确定汽车质心（绝对）加速度在车辆坐标系的分量ax和ay。sincosvvuuusinsincoscosvvuuu3.运动学分析运动学分析 沿Ox轴速度分量的变化为2022-6-1江苏大学11sinsincoscosvvuuuvu上式除以t并取极限得rddddvutvtuax考虑到 很小并忽略二阶微量同理可得ruvay 2022-6-1江苏大学122121coscosYYZYYYbFaFMFFF考虑到角较小1cos111kFY222kFY22112211bk