1. 研究目的与意义
操纵稳定性是汽车的重要使用性能之一,它表征着汽车的可操纵性和抵抗外界干扰的能力,被称为高速车辆的生命线。为此,汽车应具有良好的操纵稳定性。本设计主要以二自由度汽车模型为基础,利用计算机仿真技术研究汽车的不同参数下的稳态和瞬态转向性能。国内外学者对其进行了长期的研究和讨论,从开环系统到闭环系统,从客观评价到主观评价,从简单到复杂的数学模型建立,从实车试验到仿真。随着每一个问题的解决。汽车操纵稳定性的研究也随之逐步走向成熟和系统化。课题以汽车理论为基础,Matlab的simulink软件为载体,对二自由度的汽车模型进行仿真分析。
2. 国内外研究现状分析
1、国内: 随着国内经济的发展和科技的进步,越来越多的人拥有和使用汽车。与此同时,伴随着汽车保有量的逐年增加以及交通事故的频繁发生,汽车的使用性能受到越来越多的关注,汽车的行驶安全性也受到前所未有的重视。因此,汽车操纵稳定性成为了汽车行驶安全的主要参考因素之一。2000年,宗长富教授提出了以3个综合多个试验的综合,多个汽车响应参数的综合,整个试验路段上的综合作为汽车操纵稳定性的客观定量综合评价指标。2006年,海南汽车试验研究所的陈振日针对蛇行试验评价指标的局限性进行了分析,指出了现行评价指标的缺陷,建议增加抓地能力为评价指标。2010年,清华大学的李红志等综合考虑了前轮转角、车速和路面附着系数所能提供的最大横向加速度之比K。在国内,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室和湖南大学都拥有自行研制的驾驶模拟器。中国的赵又群教授的科研团队一直从事着操纵逆动力学的研究。2006年,他们运用径向基函数神经网络解决了逆动力学研究中转向盘输入识别的问题。 2、国外 最早研究汽车操纵稳定性的学者是汽车工程师Maurice Olley,他对汽车操纵稳定性进行了定性分析。20世纪60年代初,通用公司就已经开发了勇于人-车闭环特性研究的车辆驾驶模拟器。20世纪70年代初,德国大众公司开发了一款绕3轴转动的驾驶模拟器。另外德国奔驰公司、美国Lowa也都建有各自的驾驶模拟器。英国利兹大学的专家学者们采用统计学的知识分析了主客观评价之间的内在关系,首先通过利用岭回归的方法建立客观评价指标体系,再利用多元线性回归方法分析这些客观评价指标值与主观评价值之间的关系,得出频率响应的客观指标与主观评价存在等级有很强的相关性。还有美国Mathwork公司开发的矩阵实验室MATLAB软件和美国MSC公司开发的ADAMS软件,两者不但可以单独进行汽车操纵稳定性的仿真计算,而且还可以结合起来使用。总的来说,国外研究水平要高于国内。 |
3. 研究的基本内容与计划
二自由度汽车模型的研究内容:
1.基于给定的二自由度汽车模型的运动微分方程,运用matlab软件搭建其模型;
2.研究汽车质量、质心位置和前后轮侧偏刚度对汽车转向稳态响应和瞬态响应的影响;
4. 研究创新点
无
