ADAMS在汽车操纵稳定性中的应用研究

利用ADAMS软件建立了某轿车的整车多体仿真近似模型;详细考虑了前悬架系统、转向系统和轮胎,以及各种联接件中的弹性的影响,对不同车速,不同载荷下的操纵稳定性进行了动力学仿真。用参数化设计来指导产品设计,能缩短开发周期。     

驱动力矩对汽车操纵稳定性影响的仿真分析

为了研究驱动力矩在驱动/转向工况下对汽车操纵稳定性的影响,建立了包含纵向运动、侧向运动、横摆运动以及前、后车轮转动在内的非线性5自由度整车模型.通过理论推导和建模仿真,得出驱动力矩对汽车操纵稳定性的影响来自3个方面:轮胎纵向力在侧向的分量、轮胎纵向力对侧偏力的影响和纵向车速的变化.通过对前轮驱动车型进行仿真,结果表明,驱动力矩的增大会使整车转向性能减弱,驱动轮打滑时,汽车失去转向能力.     

基于ADAMS的汽车操纵稳定性虚拟试验演示系统开发

利用ADAMS动力学软件建立了整车多刚体系统模型．分别考虑车型、悬架、轮胎、车速等不同因素对整车操纵稳定性的影响，进行整车操纵稳定性6个性能试验的仿真分析．利用获取的动力学分析数据、仿真动画，实现汽车操纵稳定性虚拟试验演示系统．     

某车液压助力转向系统的试验与仿真

介绍了液压助力转向系统的基本结构及工作原理,以及某车液压助力转向系统的泵特性及阀特性试验,建立了基于结构的转阀特性模型,对3种车速下整车操纵稳定性试验的方向盘力矩特性进行验证,分析了转阀结构参数对阀特性及汽车操纵稳定性的影响,为液压助力转向系统的设计提供参考。     

基于Trucksim的双挂汽车列车瞬态侧翻状态

使用多体动力学软件Trucksim构建双挂汽车列车模型,并根据仿真结果进行瞬态侧翻状态研究。通过仿真不同车速下的瞬态阶跃响应,获得汽车列车的各个轮胎垂直载荷、侧向加速度、横摆角速度、车辆侧倾角以及铰接角等状态变量的变化规律。根据轮胎垂直载荷瞬态变动判断车辆各轴发生临界侧翻的先后顺序,并与侧向加速度阈值评价结果对比,发现第一节半挂车车轴最先发生临界侧翻危险。通过变化车速与转向盘转角,得到临界侧翻的稳定行驶速度域。     

柔性车身半挂汽车列车侧倾模型的建立与仿真分析

建立了包含非线性轮胎模型和柔性车身的半挂汽车列车数学模型,用于分析其侧倾稳定性,防止侧翻的发生。在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型。给整车以转向盘角阶跃输入,分析了不同车速和结构参数下半挂汽车列车的各轴载荷转移变化情况,得出半挂汽车列车结构参数与侧倾稳定性的内在联系,为汽车设计与控制侧翻提供了参考与依据。     

轮胎非稳态侧偏特性对汽车操纵稳定性仿真的影响

利用二自由度转向模型,讨论了非稳态轮胎侧偏特性对汽车操纵稳定性仿真的影响：讨论了不同轮胎侧偏模型下超调量、总方差、反应时间随角阶跃过渡时间长短变化规律的差异。经仿真发现。非稳态侧偏模型对整车的影响主要体现在前轮。     

四轮转向的模型预测控制研究

为了提高汽车转向时的操纵稳定性,在Matlab/Simulink建立一种模型预测仿真模型,通过控制质心侧偏角与横摆角速度的权重分配,实现不同车速工况下的转向性能要求。仿真结果表明:与横摆角速度反馈相比,采用模型预测控制的四轮转向系统在低速情况下能很好地跟踪理想横摆角速度,贴合前轮转向的驾驶习惯;在高速情况下质心侧偏角响应迅速且达到理想质心侧偏角,提高高速时的操纵稳定性。     

基于Matlab-CANoe的汽车变传动比线控转向系统联合仿真

为提高线控转向汽车的操纵稳定性及线控转向系统的总线仿真能力,提出基于模糊控制的变传动比线控转向控制策略,并搭建线控转向系统闭环仿真模型,构建出基于Matlab-CANoe的联合仿真环境,实现主控制模块和转向控制器之间的通信及对线控转向控制策略的验证:对不同车速、不同方向盘转角的情况进行了仿真分析。仿真结果表明,搭建的Matlab-CANoe联合仿真模型,能够实现主控制模块与转向控制器之间的数据传输,基于模糊控制的变传动比线控转向控制策略能够使车辆低速时具有较高的灵敏度和高速时具有较好的转向稳定性。     

基于环模型的轮胎滚动接触有限元分析

以弹性环模型理论为基础,建立了轮胎面内力学特性的有限元模型.通过不同载荷和速度下的轮胎在转毂上通过障碍物的仿真,分析了载荷与速度对轮胎轴荷响应的影响.计算结果与试验结果的对比验证了有限元模型在轴荷响应预测上的精度.该模型对于汽车的振动噪声分析以及耐久性分析具有重要的意义.     

载重车辆轮胎动态模拟加载与仿真分析

在分析载重车辆轮胎动态特性的基础上,结合计算机仿真技术,对轮胎及转向系部件构成的系统进行模拟加载与仿真,借助建立的测量函数得到轮胎在不同工况下的力-速度、力-角速度、转矩-速度和转矩-角速度的变化关系,有助于轮胎在仿真技术方面的理论研究进一步完善与发展,为轮胎的设计制造提供参考。     

Lateral stability region conservativeness estimation and torque distribution for FWIA electric vehicle steering

Estimation of the lateral stability region and torque distribution on steering is very important to improve stability in lateral handling for all wheel drive electric vehicles.Based on the built-nonlinear vehicle dynamic model,the lateral stability region of the vehicle related to steering is estimated using Lyapunov function.We obtained stable equilibrium points of non-straight driving according to the estimated lateral stability region and also reconstructed the Lyapunov function matrix,which proved that the closed-loop system composed of yaw rate and lateral velocity is satisfied with negative definite property.In addition,the designed controller dynamically allocates the drive torque in terms of the vertical load and slip rate of the four wheels.The simulation results show that the estimated lateral stability region and the designed controller are satisfactory in handling stability performance against different roads and vehicle parameters.     

基于神经网络的四轮转向车辆控制研究

车辆操纵稳定性是影响车辆主动安全性的重要因素，四轮转向控制可以提高车辆低速行驶时的灵活性，高速行驶时的稳定性，但是传统的四轮转向控制系统大多建立在经典控制理论的基础上，对实际车辆很难得到满意的控制效果，在考虑了轮胎非线性的双自由度车模型的基础上，建立了四轮转向车辆的神经网络正模型，并对其逆模型进行了辩识，用逆模型作控制器，使四轮转向车辆的质心侧偏角在高速行驶时基本保持为零，研究结果表明，该方法比定前后轮转向比控制法效果更好。     

基于载荷转移的爆胎汽车操纵动力学研究

通过分析爆胎引起的车轮半径变小进而引起汽车载荷转移的过程,建立爆胎汽车方向失稳动力学模型.通过研究汽车爆胎后车轮的滚动半径变化的影响,对爆胎汽车姿态变化而引起的载荷转移进行分析;及通过载荷转移结合轮胎特性所导致的各个车轮上的侧偏力大小对汽车行驶方向失稳影响的研究;根据轮胎模型应用魔术公式建立侧偏角与侧偏力的对应关系并建...     

Research on Vehicle Control Technology Using Four-Wheel Independent Steering System

In recent years,the vehicle stability has beenstudied with strong interest in four-wheel steeringtechnology[1].Along withthe further research,someproblems of four-wheel steering became obvious.Be-cause the deduction of the vehicle turning mathemati-cal model is always on the basis of bicycle model,whichleads to both rear wheel steering angles are thesame while vehicle steering[2,3].Evenif the actuatorfor rear wheel steering just drives a tie rod linkage,the designfor thislinkageis rather diffi…     

On fractional control method for four-wheel-steering vehicle

Four-wheel-steering (4WS) system can enhance vehicle cornering ability by steering the rear wheels in accordance with the front wheels steering and vehicle status. With such steering control system, it becomes possible to improve the lateral stability and handling performance. In this paper, a new control method for 4WS vehicle is proposed, its rear wheels steering angle is in accordance with the angle of front wheels steering and vehicle yaw rate, and the effects of front wheels steering angle velocity are considered by adopting the fractional derivative theory. Some design specifications for control law are also given. The effects of the control method are verified by a kind of numerical scheme presented in this paper. The dynamic characteristics such as the side-slip angle and the yaw angle velocity of the vehicle gravity center are compared among three kinds of vehicles with different control methods. And the kinematics characteristics such as turning radius between 4WS and 2WS are also discussed. Numerical simulation shows that the control method presented can improve the transient response and reduce the turning radius of 4WS vehicle. Supported by Ford-China Research and Development Foundation (Grant No. 50122153)     

车载式自行火炮多桥动态转向系统

讨论并建立了车载式火炮多桥转向二自由度模型动力学方程普适公式,分析了其固有属性,并在零侧偏角比例控制策略下分析了系统的转向中心位置、各桥转角比与车速的关系、最小转弯半径以及系统在时域和频域的响应。分析结果表明,多桥转向系统的稳定性取决于车辆的重心位置和轮胎的侧偏刚度参数,采用零侧偏角比例控制的方法控制多桥转向系统能够保证系统在任意速度下的侧偏角稳态值为零,侧向加速度稳态值也有大幅度的下降,并且横摆角速度在高速和低速下变化不大,系统反应更快捷,转向过程更平稳,显著地改善了车辆的操纵稳定性。     

两种输入模型下的汽车逆问题分析

针对汽车操纵逆动力学的研究现状,提出了一种识别方向盘输入的新方法.建立了驾驶员-汽车二自由度闭环系统角输入模型和考虑转向系转动惯量的汽车三自由度力矩输入模型.通过角输入情况下,汽车沿蛇行线行驶以及力输入情况下的高速、小侧向加速度的正弦曲线行驶,利用径向基函数网络,分别建立了汽车横摆角速度、侧向加速度与方向盘转角以及汽车侧向加速度与方向盘力矩之间的映射关系.两种输入模型下的识别结果表明,识别值和仿真值比较吻合,因此利用径向基网络识别方向盘角输入和力矩输入的方法是可行的,并且具有识别精度高,运算速度快,抗噪能力强等优点.     

液压助力转向轿车中心区操纵性分析

为了研究和改善汽车中心区操纵性,在Adams/Car平台下建立了液压助力转向轿车整车模型,对该模型与试验数据进行了对比验证,并提出中心区操纵性分析评价的主要方法.基于该模型通过改变转向系的角传动比、刚度、干摩擦和助力特性等参数研究了其对汽车中心区操纵性的影响,仿真结果表明:角传动比对转向灵敏度影响最大;干摩擦和助力特性对转向回正和路感有较大影响.设计时应首先选取合适的角传动比和助力特性,并尽可能降低干摩擦,且兼顾转向系刚度的影响,进行协调设计匹配.     

主动前轮转向和直接横摆力矩集成控制

针对车辆操稳性控制中功能耦合的主动前轮转向（AFS）与直接横摆力矩控制（DYC）的任务协调问题,提出优化相平面法进行稳定区域划分. 基于所提方法建立轮胎侧向力特性协调准则,实现纵横向动力学系统操稳性集成控制. 以前、后轮侧偏角及两者之差作为车辆横向稳定的表征量,结合轮胎侧向力特性划分车辆横向状态为稳定、临界稳定和失稳状态区间. 建立AFS与DYC的协调准则. 考虑控制算法面向实际应用时状态量的获取问题,建立基于超螺旋算法的状态观测器估计车辆前后轮侧偏角. 分别设计基于自适应超螺旋高阶滑模算法的AFS和DYC控制器,在消除控制器抖振和避免频繁切换的基础上完成稳定性控制. 试验结果表明,所提协调准则和控制算法对协调AFS和DYC有积极作用,且操稳性控制效果良好.