四輪轉(zhuǎn)向汽車操縱動力學(xué)虛擬仿真_第1頁
四輪轉(zhuǎn)向汽車操縱動力學(xué)虛擬仿真_第2頁
四輪轉(zhuǎn)向汽車操縱動力學(xué)虛擬仿真_第3頁
四輪轉(zhuǎn)向汽車操縱動力學(xué)虛擬仿真_第4頁
四輪轉(zhuǎn)向汽車操縱動力學(xué)虛擬仿真_第5頁
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文檔簡介

1四輪轉(zhuǎn)向汽車操縱動力學(xué)虛擬仿真分析姓名XX江蘇大學(xué)京江學(xué)院車輛工程2班學(xué)號XX[摘要]從機(jī)械動力學(xué)仿真的角度,研究4WS汽車的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)操縱動力學(xué)特性。運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù),給出4ws車輛在適當(dāng)前輪轉(zhuǎn)角及不同的大小、比值、方向以及轉(zhuǎn)向時間差等后輪轉(zhuǎn)角的條件下,車輛的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)動力學(xué)性能的表現(xiàn)。關(guān)鍵詞:4輪轉(zhuǎn)向,操縱穩(wěn)定性,機(jī)構(gòu)動力學(xué),虛擬仿真1前言汽車四輪轉(zhuǎn)向〔4WS〕技術(shù)是改善汽車操縱穩(wěn)定性的主要手段之一,也是汽車主動底盤技術(shù)的重要組成局部。運(yùn)用4WS技術(shù),可以有效地減小低速行駛時汽車的轉(zhuǎn)彎半徑,使汽車在低速行駛時更加靈活。同時,該技術(shù)還可以大大地改善汽車在高速行駛時橫擺角速度和側(cè)向加速度等瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo),提高高速行駛時的操縱穩(wěn)定性。究首叫在鋤4肉WS改汽車賤的研把究方撕面,蜻大量廊的是遭關(guān)于艇后輪砍參與水轉(zhuǎn)向顧而帶色來的臘車輛符響應(yīng)吳變化零以及尋采用裙各種根轉(zhuǎn)向獎控制稿策略漿而產(chǎn)鴉生的煉車輛勿響應(yīng)窩的差喊異。綁早期羽的后注輪轉(zhuǎn)干向控允制方毀法主發(fā)要有侵以下央幾種壁:后戚輪與孤前輪奔逆向鍬的轉(zhuǎn)囑角比厚例控文制方鍛式;琴后輪姥與前茅輪同昌向的雷轉(zhuǎn)角輛比例總控制團(tuán)方式萍;后希輪延黑時控趕制和進(jìn)前輪畜相位轉(zhuǎn)提前且控制褲方式落;后僚輪位丘相反瘋轉(zhuǎn)控慢制方質(zhì)式;丹前輪眠轉(zhuǎn)角商比例糧〔后供輪位癢相反遠(yuǎn)轉(zhuǎn)控芳制〕持P手橫擺竟角速菠度比宅例控跪制方卷式[激1松]。代近期荷的研裝究主秒要集院中于掀利用售現(xiàn)代轎控制喊理論舊進(jìn)行存4池WS粱控制仙,如窄模型邊參考律控制真,或彈QR沿/嚼Q!闊多目桃標(biāo)優(yōu)府化控移制等鏟[洲2-喊4袖]。司在上城述研臥究中籃,人脈們主脾要是高從控草制器階設(shè)計咸的角尼度研衣究指4觀WS滾車輛現(xiàn)的。泉所利累用是短剛體直多自澡由度阿系統(tǒng)頭模型酷,基玉本不資考慮舍車輛撕轉(zhuǎn)向德系統(tǒng)殃的機(jī)唯構(gòu)動宋力學(xué)惠特征窗。符建立迫車輛判多自判由度肅簡化置數(shù)學(xué)種模型竿是從魔理論姿上研跨究卻4加WS生車輛插動力上學(xué)特討性的庫最基優(yōu)本也陸是極蘆為有鞋效的鳳方法線。從初控制盲算法伯改良悼出發(fā)逃的淺4隸WS著的研沾究大改局部朝使用脹包含社橫擺繞角速受度和遞側(cè)向抹加速態(tài)度的拐經(jīng)典繭的糧2蕉自由雅度所中謂嫩“衛(wèi)自行慮車前〞略模型電;進(jìn)蹤一步貸的考琴慮有荷包括謠車輛鋪側(cè)傾炮的稍3窩自由擔(dān)度模顛型;煮更仔色細(xì)地塞有托7鏟自由無度、匙16銷自由碰度甚膚至更江多自拼由度傲的線凡性或邁非線紅性車暫輛動繪力學(xué)頃模盒。享理論威和試桂驗(yàn)都巡已經(jīng)粱說明務(wù)[坦4,伴5宅],度在低堂加速濁度和越小的谷轉(zhuǎn)向障角的代情況顫下,猴這些俊模型敗能以者較好嗽的精眾度表諸征車伙輛轉(zhuǎn)刻向的樓實(shí)際源物理訓(xùn)過程蹲,基公于它急們設(shè)侄計的另控制步器能繼夠正徹常工源作。播特別攻要指朋出的藝是:脫目前午實(shí)用風(fēng)控制非器設(shè)粥計所堵用的璃車輛男動力陰學(xué)模惰型仍平是前停面最鵝簡單衰的邁2嫂、穴3編自由表度模啦型;沈相對榨更復(fù)姻雜的寄多自錦由度秧車輛撤動力牌學(xué)模槍型,設(shè)雖然案理論挨上更另加完西善,勇但由綱于模怨型過含于繁聽瑣,產(chǎn)需解圓決的府問題截未必哨能在返實(shí)際利的車爽輛系興統(tǒng)中竿實(shí)現(xiàn)恩,并他可能造提高晴使用顯本錢傳,在燦實(shí)際妻控制絞器設(shè)倘計時樂反而蒙較少將使用畜。歡由上溉可見州,對幸于汽卷車這罩樣結(jié)孤構(gòu)復(fù)倡雜的裙機(jī)械閘系統(tǒng)繞,運(yùn)框動時鍛各個輕結(jié)構(gòu)既部件姿之間響做大機(jī)位移執(zhí)的約誤束運(yùn)在動,嗚僅用讓少數(shù)艷基于安集中飄質(zhì)點(diǎn)遙的動條力學(xué)踢模型排不能最完整憂地描膚述整紙個系描統(tǒng)的仰運(yùn)動柱學(xué)和府動力景學(xué)關(guān)泥系,黎因此宜需要嗚運(yùn)用幫多剛膜體系筐統(tǒng)機(jī)舟構(gòu)動歪力學(xué)逮的知育識對伐包含碗各構(gòu)上件的屆車輛喘整體辭進(jìn)行霸建模畜。同銜時,婦采用完多剛肢體系見統(tǒng)方叢法進(jìn)滋行空缸間機(jī)店構(gòu)的白運(yùn)動貌分析妙,進(jìn)需而可站能進(jìn)耀行車機(jī)輛底慰盤機(jī)辣構(gòu)的頁優(yōu)化討設(shè)計遠(yuǎn),并摘為車肉輛控決制的害執(zhí)行鐮機(jī)構(gòu)散設(shè)計貍提供敬一些辜根本炊數(shù)據(jù)氧。因皆此,爬利用毛車輛晴虛擬惱樣機(jī)疑技術(shù)齒的車膚輛機(jī)突構(gòu)多成剛體彩/多擔(dān)柔體競動力寶學(xué)虛飾擬仿精真是侮目前棚的研紅究熱紀(jì)點(diǎn),種已有輕許多專商品續(xù)化的攀軟件糞可以抹利用肥,如螞AD爬AM愛S吉,泥DA捎S售,奉VI挨SU竿AL聚N負(fù)AS邁TR翁AI捐N村等。陪然而團(tuán),國夕內(nèi)外籃目前金車輛禿虛擬及樣機(jī)沾技術(shù)溜的研策究大充量的興集中萍于普筍通前憂輪轉(zhuǎn)榮向車漢輛的牲[義7臺]。委上述育商品?;浲考膫湟恍噷I(yè)農(nóng)模塊狹也主論要針寧對前習(xí)輪轉(zhuǎn)娘向車潤輛。稻作者唯針對糧4扒WS占車輛上系統(tǒng)戶進(jìn)行沾虛擬勉建模站和動公態(tài)仿肝真分往析的樓探索屋研究勺。從絮機(jī)構(gòu)板分析慨和車享輛轉(zhuǎn)豬向運(yùn)帽動的腫角度批看積4漂WS聚實(shí)際冤是一泛種新性的轉(zhuǎn)判向機(jī)露構(gòu),其其轉(zhuǎn)敗向機(jī)臭制與址普通捎前輪咱轉(zhuǎn)向括車輛胃的機(jī)厲制有笛了很牛大差矩異。寺為此圈,利必用萍AD腹AM夕S違軟件羽,建今立莖4織WS慰轎車物系統(tǒng)往的底詳盤懸飯架和恒轉(zhuǎn)向丑系統(tǒng)今的機(jī)西構(gòu)動繭力學(xué)牌虛擬房樣機(jī)游模型干,可爆以可拘視化派地定裕量研能究不拔同的祖4蒙WS縫底盤租系統(tǒng)錯的定譽(yù)位參競數(shù)下飄,有孔適當(dāng)霜前輪蛋轉(zhuǎn)角朗及不絡(luò)同的槳大小讓、比脊值、絹方向霞以及求轉(zhuǎn)向匯時間贏差等扭后輪郵轉(zhuǎn)角澤時的麻車輛套的瞬丸態(tài)和杯穩(wěn)態(tài)裙動力術(shù)學(xué)性盡能。茶2狗多剛姐體系懇統(tǒng)動絹力學(xué)肢虛擬待仿真糧防多剛宅體系戀統(tǒng)動概力學(xué)領(lǐng)的研扎究方潛法有鋸:司Ne脹wt物on漁-E播u-梳Le眼r臉方程驅(qū)法、漢,紋La拉ng唐ra胸ge戴方程加法、腥圖論恨〔李R-樹W脆〕方頭法、痰Ka亡ne鼓-H努ou隙st早on跌方法它、變站分方旺法。墨AD盒AM形S(爸Au反to蔑ma靠ti徒c劫Dy燭na秧mi排c鋤An富al墓ys貨is刺o霜f禽Me帥-c參ha夠ni傳ca口l垂Sy觸st叫em戰(zhàn))豈在車?yán)C輛虛績擬樣廊機(jī)技顧術(shù)中矩應(yīng)用旺比擬呀廣泛洲,特倉別是懼利用統(tǒng)AD正AM宅S/懶CA窗R壓模塊紋在對襲前輪賠轉(zhuǎn)向聽車輛壁的可智視化蕩仿真困應(yīng)用偷方面讓是比奉較方慰便的漸。其線建模暑仿真蟻的精廳度和筑可靠遠(yuǎn)性在牲各動漁力學(xué)攀分析逃軟件閱中也訊名列固前茅豈。應(yīng)項(xiàng)用它術(shù)可以景方便渾地建仇立參芒數(shù)化慘的實(shí)踐體模控型,艷并采竿用多德剛體舅系統(tǒng)吼動力螞學(xué)原逗理進(jìn)嚼行仿魔真計果算。繁AD嬸AM釘S掏軟件揚(yáng)采用縮拉格銹朗日悠乘子辜法建港立了西多剛菊體系饒統(tǒng)動揚(yáng)力學(xué)債方程蚊方程淹組〔覆1貫〕包削括了夜機(jī)構(gòu)拳聯(lián)接街所要鬼求的爬運(yùn)動熟學(xué)約婚束。蝕對方訴程〔擊1任〕數(shù)乓值積哲分,浙并每備步校姻核是廊否滿旁足約好束就貫是解嬸機(jī)構(gòu)長動力郵學(xué)數(shù)方值仿尤真問艱題。衣各軟毯件都渠提供旗不同遭的解鐘法并崇將適份當(dāng)時董間步升長的埋廣義鎖坐標(biāo)勵和拉爛氏乘嶄子〔榴拉氏著乘子錫物理勢上常甩常相慘應(yīng)于純約束盞反力攀,許津多情窄況下思也是同希望留獲取負(fù)的〕教的解備可視純化地借顯示便出來省以形練成虛內(nèi)擬仿趣真。峽由于崗方程幸〔鎮(zhèn)1靠〕的退強(qiáng)烈狂非線妖性,捧方程惡〔飾1批〕常豪導(dǎo)致墊條件槍數(shù)很乏大的難剛性這方程爭。因薯此,概方程薄〔德1鑰〕數(shù)旋值解蠢的收考斂性帥并不竊總是扶保證災(zāi)。為納此,醋數(shù)值筑計算博技巧織和物跌理建擦模的絮合理眾性,胖對于迷獲得繭準(zhǔn)確民的結(jié)吉果就截非常掀重要饒了[腫6任,啦7琴]粗。聾3餓4肚WS巧汽車拍虛擬朽模型隨的建聽立沉參考閥國外同某汽皂車公柄司提氧供的糊一種篩前輪徹轉(zhuǎn)向游房車裝車型島的實(shí)蔥際及斑試驗(yàn)詳數(shù)據(jù)擠,按料照該食模型好的運(yùn)誰動學(xué)滾幾何案定位偶參數(shù)炒,運(yùn)熔用氏AD支AM獻(xiàn)S額軟件郵,建記立整凝車系狂統(tǒng)的逼運(yùn)動死部件男、機(jī)惱構(gòu)約奉束,雪從而塌建立圈整車笑系統(tǒng)臥的機(jī)賄構(gòu)運(yùn)冰動學(xué)雙模型詠。建采模過俘程涉天及定桂義模嘉型中非機(jī)構(gòu)爆部件叼、鉸限鏈連插接與接約束挨、彈乓性及厚阻尼理元件參,獲賊得子擋系統(tǒng)下模型板的動畢力學(xué)吃參數(shù)裳,及點(diǎn)定義蘆外界襯條件費(fèi)如道請路模瞧型、仙空氣看阻力付等的彎特性巡。初缸步建室成后放,要填通過孩仿真壁計算鉛比擬管結(jié)果弟的合兆理性川和正穿確性式,并爐反復(fù)貨對模哨型及練算法匆參數(shù)返進(jìn)行壺調(diào)整盞、試睡算,仇最終肅建立幫了該厘4茄WS唉汽車丸的虛圈擬模漏型,梢形成吉了針言對文碌中研訂究目互標(biāo)的午所謂惱虛擬肚樣機(jī)聚。由距于一鄉(xiāng)般商僵品化腥軟件扇的專錫用模辭塊,妥如蠢AD喉AM艱S/棍CA準(zhǔn)R哈等,明大都桌針對組前輪腰轉(zhuǎn)向儀車輛財,對聞于槳4W妙S厭的機(jī)源構(gòu)動戒力學(xué)露建模沈相對畜比擬暈困難極,需迷要結(jié)勻合扯AD風(fēng)AM勞S/疼CA填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