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認(rèn)證類(lèi)型：個(gè)人認(rèn)證

認(rèn)證主體：吳**（實(shí)名認(rèn)證）

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IP屬地：湖北 上傳時(shí)間：2021-10-14 格式：PPT 頁(yè)數(shù)：72 大小：2.91MB 積分：30 舉報(bào) 版權(quán)申訴

1、1 汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性是指在駕駛者不感到過(guò)分緊張、疲勞汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性是指在駕駛者不感到過(guò)分緊張、疲勞的情況下，汽車(chē)能遵循駕駛者通過(guò)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向車(chē)輪給定的情況下，汽車(chē)能遵循駕駛者通過(guò)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向車(chē)輪給定的方向行駛，且當(dāng)遭遇外界干擾時(shí)，汽車(chē)能抵抗干擾而保持的方向行駛，且當(dāng)遭遇外界干擾時(shí)，汽車(chē)能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的能力。穩(wěn)定行駛的能力。 汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性是汽車(chē)汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性是汽車(chē)主動(dòng)安全性主動(dòng)安全性的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。第五章汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性返回目錄返回目錄2第一節(jié) 概述 本節(jié)將介紹汽車(chē)操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容、車(chē)輛坐本節(jié)將介紹汽車(chē)操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容、車(chē)輛坐標(biāo)系、轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入下

2、的時(shí)域響應(yīng)特性等。標(biāo)系、轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入下的時(shí)域響應(yīng)特性等。 本節(jié)還將介紹操縱穩(wěn)定性的研究方法及試驗(yàn)評(píng)價(jià)本節(jié)還將介紹操縱穩(wěn)定性的研究方法及試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法。方法。第五章 汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性返回目錄返回目錄3 汽車(chē)在轉(zhuǎn)向盤(pán)輸入或外界干擾輸入下的側(cè)向運(yùn)動(dòng)響應(yīng)汽車(chē)在轉(zhuǎn)向盤(pán)輸入或外界干擾輸入下的側(cè)向運(yùn)動(dòng)響應(yīng)隨時(shí)間而變化的特性稱(chēng)為隨時(shí)間而變化的特性稱(chēng)為時(shí)域響應(yīng)特性時(shí)域響應(yīng)特性。 轉(zhuǎn)向盤(pán)輸入有角位移輸入和力矩輸入。轉(zhuǎn)向盤(pán)輸入有角位移輸入和力矩輸入。 外界干擾輸入主要是指?jìng)?cè)向風(fēng)和路面不平產(chǎn)生的側(cè)向外界干擾輸入主要是指?jìng)?cè)向風(fēng)和路面不平產(chǎn)生的側(cè)向力。力。第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述一、操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容41.轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍

3、輸入下的響應(yīng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)瞬態(tài)響應(yīng)瞬態(tài)響應(yīng) 橫擺角速度增益橫擺角速度增益轉(zhuǎn)向靈敏度。轉(zhuǎn)向靈敏度。評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量 反應(yīng)時(shí)間。反應(yīng)時(shí)間。 橫擺角速度波動(dòng)的橫擺角速度波動(dòng)的無(wú)阻尼圓頻率。無(wú)阻尼圓頻率。評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容5 轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角正弦輸轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角正弦輸入下，頻率由入下，頻率由0變變化時(shí)，汽車(chē)橫擺角速化時(shí)，汽車(chē)橫擺角速度與轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角的振度與轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角的振幅比及相位差的變化幅比及相位差的變化規(guī)律。規(guī)律。 共振峰頻率。共振峰頻率。 共振時(shí)振幅比。共振時(shí)振幅比。 相位滯后角。相位滯后角。 穩(wěn)態(tài)增益。穩(wěn)態(tài)增益。評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性

4、概述2.橫擺角速度頻率響應(yīng)特性操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容63.轉(zhuǎn)向盤(pán)中間位置操縱穩(wěn)定性 轉(zhuǎn)向靈敏度。轉(zhuǎn)向靈敏度。 轉(zhuǎn)向盤(pán)力特性。轉(zhuǎn)向盤(pán)力特性。 轉(zhuǎn)向功靈敏度。轉(zhuǎn)向功靈敏度。評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述 轉(zhuǎn)向盤(pán)力輸入轉(zhuǎn)向盤(pán)力輸入下的時(shí)域響應(yīng)。下的時(shí)域響應(yīng)。 回正后剩余橫擺角回正后剩余橫擺角速度與剩余橫擺角。速度與剩余橫擺角。 達(dá)到剩余橫擺角速達(dá)到剩余橫擺角速度的時(shí)間。度的時(shí)間。評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量4.回正性操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容 轉(zhuǎn)向盤(pán)小轉(zhuǎn)角、低頻轉(zhuǎn)向盤(pán)小轉(zhuǎn)角、低頻正弦輸入下，汽車(chē)高速正弦輸入下，汽車(chē)高速行駛時(shí)的操縱穩(wěn)定性。行駛時(shí)的操縱穩(wěn)定性。7車(chē)型車(chē)型最小

5、轉(zhuǎn)向半徑最小轉(zhuǎn)向半徑/ /m（左（左/ /右）右）Audi A45.6/5.6（軸距（軸距2650 mm ）寶馬寶馬520i5.65/5.65（軸距（軸距2830 mm ）雷克薩斯雷克薩斯LS4305.4/5.3（軸距（軸距2925 mm ）一些常見(jiàn)車(chē)型的最小轉(zhuǎn)向半徑一些常見(jiàn)車(chē)型的最小轉(zhuǎn)向半徑評(píng)價(jià)參量：最小轉(zhuǎn)向半徑。評(píng)價(jià)參量：最小轉(zhuǎn)向半徑。第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述5.轉(zhuǎn)向半徑操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容8 評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)輕便評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)輕便程度的特性。程度的特性。 包括原地轉(zhuǎn)向輕便性、包括原地轉(zhuǎn)向輕便性、低速行駛轉(zhuǎn)向輕便性和高低速行駛轉(zhuǎn)向輕便性和高速行駛轉(zhuǎn)向輕便性。速行駛轉(zhuǎn)向輕便性

6、。 轉(zhuǎn)向力。轉(zhuǎn)向力。 轉(zhuǎn)向功。轉(zhuǎn)向功。目前部分轎車(chē)上使用的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（目前部分轎車(chē)上使用的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS），），能很好地兼顧各種車(chē)速下行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性。能很好地兼顧各種車(chē)速下行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性。評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述6.轉(zhuǎn)向輕便性操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容9直線行駛性直線行駛性轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角和（累計(jì)值）轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角和（累計(jì)值）側(cè)向風(fēng)敏感性側(cè)向風(fēng)敏感性路面不平敏感性路面不平敏感性側(cè)向偏移側(cè)向偏移評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述7.直線行駛性能操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容10 蛇行性能蛇行性能 移線性能移線性能 雙移線性能

7、雙移線性能回避障礙性能回避障礙性能 轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向力、側(cè)向加速度、橫力、側(cè)向加速度、橫擺角速度、側(cè)偏角、擺角速度、側(cè)偏角、車(chē)速等。車(chē)速等。在汽車(chē)性能參數(shù)里，往往以應(yīng)急性能給出。在汽車(chē)性能參數(shù)里，往往以應(yīng)急性能給出。主要包括：蛇行繞樁速度（滿(mǎn)載主要包括：蛇行繞樁速度（滿(mǎn)載/空載）、空載）、緊急變線速度（滿(mǎn)載緊急變線速度（滿(mǎn)載/空載）?？蛰d）。評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述8.典型行駛工況性能操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容11有些轎車(chē)的車(chē)身側(cè)傾比較嚴(yán)重有些轎車(chē)的車(chē)身側(cè)傾比較嚴(yán)重第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述12極限側(cè)向加速度極限側(cè)向加速度抗側(cè)翻能力抗側(cè)翻能力極限車(chē)速極限

8、車(chē)速 回至原來(lái)路徑回至原來(lái)路徑所需時(shí)間所需時(shí)間評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量評(píng)價(jià)參量 圓周行駛極限圓周行駛極限側(cè)向加速度側(cè)向加速度第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述9.極限行駛能力 發(fā)生側(cè)滑時(shí)的發(fā)生側(cè)滑時(shí)的控制能力控制能力操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容13第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述1.車(chē)輛坐標(biāo)系二、車(chē)輛坐標(biāo)系與轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入下的時(shí)域響應(yīng)14 汽車(chē)直線行駛時(shí)，急速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)至某一轉(zhuǎn)角時(shí)，停止轉(zhuǎn)汽車(chē)直線行駛時(shí)，急速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)至某一轉(zhuǎn)角時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)并維持此轉(zhuǎn)角不變，即給汽車(chē)以動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)并維持此轉(zhuǎn)角不變，即給汽車(chē)以轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入。時(shí)間時(shí)間 t轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角第一節(jié) 操縱

9、穩(wěn)定性概述2.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性 轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入經(jīng)短暫時(shí)間后，汽車(chē)進(jìn)入等速圓周行駛，轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入經(jīng)短暫時(shí)間后，汽車(chē)進(jìn)入等速圓周行駛，稱(chēng)為轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。稱(chēng)為轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。sw015不足轉(zhuǎn)向不足轉(zhuǎn)向 ；中性轉(zhuǎn)向中性轉(zhuǎn)向 不變；不變；過(guò)多轉(zhuǎn)向過(guò)多轉(zhuǎn)向 。穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性有三種類(lèi)型穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性有三種類(lèi)型第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述auRauRauR16 轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入前后，入前后，直線行駛與直線行駛與等速圓周行駛這兩個(gè)等速圓周行駛這兩個(gè)穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)之間的過(guò)渡穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)之間的過(guò)渡過(guò)程是一種瞬態(tài)，相過(guò)程是一種瞬態(tài)，相應(yīng)的瞬態(tài)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)稱(chēng)應(yīng)的瞬態(tài)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)稱(chēng)為為轉(zhuǎn)向盤(pán)角階

10、躍輸入轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍輸入下的瞬態(tài)響應(yīng)下的瞬態(tài)響應(yīng)。第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述3.瞬態(tài)響應(yīng)特性17 1）時(shí)間上的滯后）時(shí)間上的滯后瞬態(tài)響應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)瞬態(tài)響應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述2）執(zhí)行上的誤差）執(zhí)行上的誤差（r1/r0）100 稱(chēng)為超調(diào)量稱(chēng)為超調(diào)量3）橫擺角速度的波動(dòng)）橫擺角速度的波動(dòng) 波動(dòng)的波動(dòng)的 2/T , 取取決于汽車(chē)的結(jié)構(gòu)參數(shù)決于汽車(chē)的結(jié)構(gòu)參數(shù) 4）進(jìn)入穩(wěn)態(tài)所經(jīng)歷）進(jìn)入穩(wěn)態(tài)所經(jīng)歷的時(shí)間的時(shí)間18將汽車(chē)作為開(kāi)路控制系統(tǒng)將汽車(chē)作為開(kāi)路控制系統(tǒng)人人汽車(chē)系統(tǒng)作為閉路系統(tǒng)汽車(chē)系統(tǒng)作為閉路系統(tǒng)第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述三、操縱穩(wěn)定性的研究方法19 通過(guò)儀器測(cè)出橫擺角通過(guò)儀器測(cè)出橫擺角速度、側(cè)向加速

11、度、側(cè)速度、側(cè)向加速度、側(cè)傾角及轉(zhuǎn)向力。傾角及轉(zhuǎn)向力。 讓試驗(yàn)評(píng)價(jià)人員根讓試驗(yàn)評(píng)價(jià)人員根據(jù)試驗(yàn)時(shí)自己的感覺(jué)據(jù)試驗(yàn)時(shí)自己的感覺(jué)進(jìn)行評(píng)價(jià)。進(jìn)行評(píng)價(jià)。 人人汽車(chē)閉路系統(tǒng)汽車(chē)閉路系統(tǒng)第一節(jié) 操縱穩(wěn)定性概述四、操縱穩(wěn)定性的兩種試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法開(kāi)路系統(tǒng)開(kāi)路系統(tǒng)主觀評(píng)價(jià)法主觀評(píng)價(jià)法客觀評(píng)價(jià)法客觀評(píng)價(jià)法20本節(jié)主要研究輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象和側(cè)偏特性。側(cè)偏特性是指?jìng)?cè)偏力、回正力矩與側(cè)偏角的關(guān)系。第五章 汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性第二節(jié)輪胎的側(cè)偏特性返回目錄21OXY車(chē)輪平面車(chē)輪行駛方向正地面切向反作用力FX正翻轉(zhuǎn)力矩 TX正地面法向反作用力FZ正地面?zhèn)认蚍醋饔昧Y車(chē)輪旋轉(zhuǎn)軸線正側(cè)偏角正回正力矩TZ正TY正外傾角Z側(cè)偏角輪胎接地印

12、跡中心的位移方向與X軸的夾角外傾角過(guò)輪胎坐標(biāo)系原點(diǎn)的垂線與車(chē)輪平面的夾角第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性一、輪胎的坐標(biāo)系22地面作用于車(chē)輪的側(cè)向反作用力。第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性二、輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象和側(cè)偏力側(cè)偏角曲線1.側(cè)偏力FY23NoImagelyZFFuccucclyZFFu u 只有當(dāng)側(cè)向力 大于（或等于）車(chē)輪與路面間的側(cè)向附著力時(shí)，車(chē)輪的運(yùn)動(dòng)方向才會(huì)改變。第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性1）在剛性輪上作用側(cè)向力yFyF24FY俯視圖第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性車(chē)輪靜止2）在彈性輪上作用側(cè)向力yFyF25FY第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性2）在彈性輪上作用側(cè)向力車(chē)輪滾動(dòng)yFyF260XYFY側(cè)偏力為正時(shí)，產(chǎn)生負(fù)側(cè)偏角。u-

13、+第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性2.側(cè)偏現(xiàn)象當(dāng)車(chē)輪有側(cè)向彈性時(shí)，即使FY沒(méi)有達(dá)到側(cè)向附著極限，車(chē)輪行駛方向也將偏離車(chē)輪平面的方向。側(cè)偏角 輪胎接地印跡中心的位移方向與X軸的夾角。u27kFYk側(cè)偏剛度。 FY一定時(shí)希望側(cè)偏角越小越好，所以 |k| 越大越好。第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性3.FY曲線28第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性三、輪胎結(jié)構(gòu)、工作條件對(duì)側(cè)偏特性的影響大尺寸輪胎子午線輪胎斜交輪胎鋼絲子午線輪胎纖維子午線輪胎輪胎的尺寸、型式和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)側(cè)偏剛度有顯著影響。側(cè)偏剛度大側(cè)偏剛度小大尺寸輪胎 小尺寸輪胎29第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性（1）扁平率小，k大HB扁平率=(H/B)100% 30車(chē)型車(chē)型輪胎型號(hào)輪胎型號(hào)

14、扁平率扁平率(%) 新雅閣新雅閣 普利斯通普利斯通205/65R1565 奔馳奔馳 S320米其林米其林225/60R16 W60 奔馳奔馳 LORINSER 米其林米其林275/30 ZR19 30寬度一些車(chē)型輪胎的型號(hào)及扁平率輪輞直徑第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性31第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性32第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性（2）垂直載荷大，k大33 一定時(shí)，W大，F(xiàn)Y大。 FY = ，即k大。 垂直載荷過(guò)大時(shí)，輪胎與地面接觸區(qū)的壓力分布不均勻，使 k反而有所減小。第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性k34第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性（3）輪胎氣壓高，k大35FX1FY1FX2FY2第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性（4）FX 越大，F(xiàn)Y

15、 越小36第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性（5）路面干濕狀態(tài)37 路面有薄水層時(shí)，由于滑水現(xiàn)象，會(huì)出現(xiàn)完全喪失側(cè)偏力的情況。第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性輪胎胎面、路面粗糙程度、水層厚度與滑水現(xiàn)象的關(guān)系38四、回正力矩TZ輪胎發(fā)生側(cè)偏時(shí)，會(huì)產(chǎn)生作用于輪胎繞OZ軸的力矩，該力矩稱(chēng)為回正力矩。車(chē)輪靜止時(shí)受到側(cè)向力 車(chē)輪運(yùn)動(dòng)時(shí)受到側(cè)向力（側(cè)向力較?。?車(chē)輪運(yùn)動(dòng)時(shí)受到側(cè)向力（側(cè)向力較大）第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性FYeFYe輪胎拖距。eFY輪胎拖距變大39四、回正力矩TZ輪胎發(fā)生側(cè)偏時(shí)，會(huì)產(chǎn)生作用于輪胎繞OZ軸的力矩，該力矩稱(chēng)為回正力矩。 車(chē)輪運(yùn)動(dòng)時(shí)受到側(cè)向力（側(cè)向力很大）FYTZuXYeFTYZ+-+-0第二節(jié) 輪胎的側(cè)

16、偏特性FYe 輪胎拖距反而變小40第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性41YFyF+OXYZ-第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性向外滾開(kāi)的趨勢(shì)五、有外傾時(shí)輪胎的FY與外傾角、側(cè)偏角的關(guān)系42kFYk外傾剛度。+-第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性1.外傾側(cè)向力FY43 一定時(shí)， 越大，F(xiàn)Y越大。增加的FY是由作用的結(jié)果。第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性441）=0kFFYY2）0YYYFFFkk0kk3）有，F(xiàn)Y=0，即a點(diǎn)kk2.有外傾時(shí)FY與、的關(guān)系第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性455）外傾時(shí)產(chǎn)生的回正力矩4）過(guò)大對(duì)汽車(chē)產(chǎn)生不良影響影響輪胎與路面的良好接觸第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性汽車(chē)輪胎摩托車(chē)輪胎46第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性47一、線性二自由度汽車(chē)

17、模型運(yùn)動(dòng)微分方程1.建模中假設(shè) 2）忽略懸架的作用；車(chē)身只作平行于地面的平面運(yùn)動(dòng)，繞 z 軸的位移、繞 y 軸的俯仰角和繞 x 軸的側(cè)傾角均為零，且 ；lrZZFF 3）汽車(chē)前進(jìn)速度不變。第三節(jié) 線性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)思考：車(chē)輛坐標(biāo)系中，汽車(chē)共有多少個(gè)自由度？ 在上述假設(shè)下，汽車(chē)被簡(jiǎn)化為只有側(cè)向和橫擺兩個(gè)自由度的兩輪汽車(chē)模型。 1）忽略轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的影響，直接以前輪轉(zhuǎn)角作為輸入； 假定汽車(chē) ay0.4g，輪胎側(cè)偏特性處于線性范圍內(nèi)；不計(jì)地面切向力FX、外傾側(cè)向力 、回正力矩 TZ、垂直載荷的變化對(duì)輪胎側(cè)偏剛度的影響。yF48xy第三節(jié) 線性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)2.兩輪

18、汽車(chē)模型及車(chē)輛坐標(biāo)系49 確定汽車(chē)質(zhì)心（絕對(duì)）加速度在車(chē)輛坐標(biāo)系的分量ax和ay。sincosvvuuusinsincoscosvvuuu第三節(jié) 線性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)3.運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 沿Ox軸速度分量的變化為50sinsincoscosvvuuuvu上式除以t并取極限得rddddvutvtuax考慮到 很小并忽略二階微量同理可得ruvay 第三節(jié) 線性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)512121coscosYYZYYYbFaFMFFF考慮到角較小1cos111kFY222kFY22112211bkakMkkFZY4.二自由度汽車(chē)動(dòng)力學(xué)分析第三節(jié) 線性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸

19、入的響應(yīng)52質(zhì)心側(cè)偏角uvuavruar1uarubvr2ubr第三節(jié) 線性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)53ubkuakFYr2r1ubbkuaakMZr2r1yYmaFrZZIM由于rr2r1uvmubkuakrr12rZabakbkIuu1212r1r221212r1r11Zkkakbkkm vuuakbka kb kakIu 整理后得二自由度汽車(chē)運(yùn)動(dòng)微分方程式第三節(jié) 線性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)540v 0r代入運(yùn)動(dòng)微分方程式得0111r221221r1r2121akkbkauuvbkakmukbkakuuvkk1.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)穩(wěn)態(tài)時(shí)r為定值消去v第三節(jié) 線性二自由度汽車(chē)模型

20、對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)二、前輪角階躍輸入下汽車(chē)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)等速圓周行駛55sr22122sr11KuLuukbkaLmLu122kbkaLmK稱(chēng)為穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益，也稱(chēng)轉(zhuǎn)向靈敏度。K穩(wěn)定性因數(shù)。第三節(jié) 線性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)56LusrLuRu/LR R 與 u 無(wú)關(guān)，汽車(chē)具有中性轉(zhuǎn)向的特性。1）中性轉(zhuǎn)向當(dāng) K=0 時(shí)，由第三節(jié) 線性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)2.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類(lèi)型r2s1u LKu57021LR0uO0/ RL/0LR 當(dāng)汽車(chē)低速轉(zhuǎn)向時(shí)，離心力很小，F(xiàn)Y1和FY2也很小。 中性轉(zhuǎn)向汽車(chē)的轉(zhuǎn)向半徑R等于汽車(chē)以極低車(chē)速轉(zhuǎn)向（忽略側(cè)偏角）時(shí)的轉(zhuǎn)向半徑R0。第三節(jié) 線性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)5821KuLuR/u21KuLR201KuR由于 K0，所以RR0且 u R