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基于比例控制的4WS汽车操纵稳定性仿真研究

4轮转向(4WS)技术是车辆底盘控制技术的重要组成部分,由于其前后轮同时参与汽车侧向运动和横摆运动的控制,因而能有效提高高速时的操纵稳定性,改善低速时的操纵轻便性,提供较小回转半径等优良特性[1-2].4轮转向汽车的控制目标是低速时减小汽车最小转弯半径,提高汽车的机动性;中高速时实现汽车质心侧偏角为0,提高汽车操纵稳定性[3].本文作者通过建立基于前后轮转角比例控制方法4WS汽车的线性二自由度模型,并在Matlab/Simulink环境下对4WS汽车和前轮转向(FWS)汽车的稳态及瞬态响应进行对比分析,改善4WS汽车的操纵稳定性.1 4WS汽车模型理论分析1.1汽车二自由度的操纵动力学模型根据二自由度汽车4轮转向模型,可建立如下动力学微分方程[4-5]:∑Fy=mudβdt+()ω=2Ffcosδf+2Frcosδr,∑Mz=Izdωdt=2aFfcosδf-2bFrcosδr烅烄烆.(1)式中:Fy为汽车受到的外力沿y轴方向的...  (本文共5页) 阅读全文>>

《中国机械工程》2013年19期
中国机械工程

汽车操纵稳定性的模糊综合评判与验证

0引言汽车操纵逆动力学的研究避开了驾驶员建模这一“瓶颈”问题,在已知汽车模型、汽车运动状态的基础上,反求出所允许的驾驶员的操纵输入,进而分析什么样的操纵才是大多数驾驶员所容易接受的、行驶最安全的和最快速的,这也可以称为汽车操纵动力学“反问题”[1-2]。汽车的操纵稳定性评价是汽车主动安全性评价体系中极其重要的一部分。20世纪90年代,郭孔辉[3]提出了闭环系统主动安全性的综合评价与优化设计方法。2005年,赵伟平等[4]提出汽车的操纵稳定性评价要同时考虑汽车操纵性和稳定性的加权稳定性评价指标和考虑各种车速重要性的加权均匀操纵稳定性评价指标。经过十几年的研究,综合评价方法与理论得到很大的完善,但是仍然存在综合评价没有很好的方法确定指标权重、综合评价方法没有得到广泛应用这样两个问题。本文基于模糊多级综合评判基本理论,根据两辆样车实车试验的驾驶员打分,提出利用模糊多级综合评判理论评价汽车操纵稳定性[5]。同时,建立考虑侧向、横摆和侧倾...  (本文共6页) 阅读全文>>

《河南科技》2013年02期
河南科技

浅谈小型农用汽车操纵稳定性的影响因素及维护

随着我国现代农业的发展与科学技术的发展,对小型农用汽车的稳定性与技术也提出了更高要求,但是根据目前的发展情况来分析,其操纵稳定性存在着很多的问题。因此,对小型农用汽车操纵稳定性的影响因素及维护的探讨有其必要性。一影响因素一般而言,影响汽车操纵稳定性的评价因素指标比较多,如转身回正、转向蛇形试验、转向角阶跃输入、转向脉冲输入、转向瞬态响应等,以下针对其中的关键因素进行具体的说明:首先是轮胎本身的影响。在汽车行驶过程中,路面由于倾斜度的存在,加上曲线离心力的作用,就会形成一个垂直于汽车行驶方向上的作用力,正是由于这个作用力的存在,而使得汽车发生了偏离,最终影响到汽车操纵的稳定性,其中,发挥着关键性作用就是轮胎参数,比如若是汽车轮胎参数较高,稳定性就会较高,就可以保证汽车稳定操纵,但是从轮胎参数来细分,主要包括轮胎的结构、大小、形式以及尺寸等,需要对这些因素的控制,来控制轮胎的偏离度。其次是转向系的影响。在汽车操纵中,其倾斜变化与转向...  (本文共1页) 阅读全文>>

《现代仪器与医疗》2013年02期
现代仪器与医疗

应用于汽车操纵稳定性试验的转向机器人控制器设计

引言汽车操纵稳定性试验中[1],驾驶员要对方向盘进行控制、输入转角。依靠人为控制方向盘转角输入,不具有精确性、可重复性,人为失误会对试验结果造成影响,进而影响对汽车稳定性的客观评价[2]。转向机器人用于替代驾驶员控制方向盘转角的输入,可以保证输入转角的精确性、可记录性、可重复性,排除驾驶员主观因素对试验结果的影响,完全客观地评价车辆操纵稳定性。本文基于汽车操纵稳定性试验中方向转角输入的要求,在已完成设计转向机器人机械部分的基础上,展开转向机器人控制器设计、控制器软件部分设计和转向机器人转角跟踪试验。试验结果表明,所设计的转向机器人可以代替驾驶员完成对方向盘转角的输入。1转向机器人设计原理和技术要求在汽车操纵稳定性试验中,要实现转向机器人代替驾驶员精确操纵方向盘的功能,转向机器人结构需包括动力部分、传感器测量部分、实现到方向盘的动力传递部分(机械模块)。转向机器人主要由电机(内含减速机构的直流无刷电机)[3]、电机与方向盘的连接装...  (本文共4页) 阅读全文>>

《汽车工程师》2013年10期
汽车工程师

主成分评价法在汽车操纵稳定性评价上的应用

传统汽车操纵稳定性的客观评价方法依托QC/T480—1999《汽车操纵稳定性指标限值与评价方法》,对汽车进行6项试验,测定15个评价指标,分别对各项试验计算得分,最终统计6项试验得分的均值作为汽车操纵稳定性的总得分。该方法未考虑评价指标间的相关影响,并且整个评价过程较为繁琐。文章采用多元统计分析中的主成分评价法,运用SPSS软件提出一种新的评价方法。利用主成分分析去除指标间的相关性影响,建立主成分评价方程对汽车操纵稳定性进行评价,用主成分得分方式描述汽车操纵稳定性能的优劣。1试验介绍1.1试验设计试验车选取级别相当的17种试验车型,严格按照我国规定的汽车操纵稳定性试验方法进行试验,测量仪器采用德国CORRSYS-DATRON整车动态性测试系统μEEP-11。1.2汽车操纵稳定性客观评价指标介绍根据国标规定,汽车操稳性能需进行6项试验:稳态回转试验、转向回正性试验、转向便性试验、转向盘角阶跃输入试验、转向盘角脉冲输入试验及蛇行试验...  (本文共3页) 阅读全文>>

《南方农机》2019年06期
南方农机

汽车操纵稳定性的研究与评价

汽车日益成为人们出行的主要交通工具。随着人们物质生活的丰富,高速交通线路的修建,有必要提高汽车安全性能,确保汽车的安全行驶,有效的保证人、汽车以及相关物品的安全。汽车的操作稳定性是关乎汽车安全性的主要性能[1]。因此,提高汽车操纵稳定性并建立有效的主客观评价方法是确保汽车主动安全性的重要措施。1汽车操纵稳定性概况汽车操纵稳定性是指驾驶员在正常状态下,汽车能够按照驾驶员给定的转向系及转向车轮给定的方向行驶;当外界出现道路不平、侧风以及汽车上的人或物出现偏载时,汽车能自身抵抗干扰保持稳定安全行驶的性能。操纵性和稳定性是汽车操纵稳定性的两个重要部分,它们彼此相关并相互影响[2-3]。操纵性主要指汽车能按照驾驶员的执行正确的行驶;稳定性主要指汽车能够抵抗外界干扰。机动性主要是驾驶员对汽车转向输入的反应,包括转向返回性能、换道性能、转向性能等;温定性表明车辆能够应对外部干扰并保持稳定驾驶,包括来自路面的阻力、阻绝空气干扰的能力。汽车的设计...  (本文共1页) 阅读全文>>