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该文讨论了轮胎的非线性特性对汽车侧向稳定性的影响,研究了四轮转向系统的控制 模式及其整车的侧向动力学特性.全文包括如下几个方面.1.对轮胎侧偏特性及四轮转向汽车侧向动力学控制研究的国内外现状进行了全面的综述.展望了相关领域研究的发展方面.2.构造了轮胎非线性特性的新数学模型--摄动模型.利用该模型对汽车转向特性、动态响应的线性解、摄动解及精确解进行了对比分析,数值计算说明摄动解与精确解在汽车正常行驶工下非常接近.利用非线性振动的平均导出近似解析解,讨论了非线性因素对汽车行驶稳定性的影响,获得了解析形式的稳定性判据.3.通过引入单点预瞄驾驶员模型,并考虑到四轮转向汽车的特点,增加了汽车重心处的侧偏角速度作为评价指标,对四轮转向系统汽车的主动安全性进行了综合评价.4.基于李雅普诺夫直接方法构造出模型跟踪变结构控制器,并证明了该控制器的稳定性.通过考虑驾驶员--车--路闭环系统,获得四轮转向汽车在单移线行驶过程中以及组合路面上行驶时的转向最优控制参考模型.仿真结果表明,不确定性汽车模型能够很好地跟随理想模型的响应,整个汽车控制系统相对外界干扰及系统内部掺数的变化具有鲁棒性.推导了三轴汽车前后转向的运动微分方程,讨论了前后轮转角为固定比值时汽车的稳态转向特性,获得了三轴汽车稳态转向特性的判据针对确定性汽车模型,推导了状态反馈后轮转向的状态空间模型以及包括驾驶员在内的闭环控制状态方程.由此闭环模型讨论了汽车在组合路面上行驶时的最优控制规律,以作为变结构控制的参考模型.5.简介了定量反馈理论的研究对象和设计特点;总对了定量反馈理论的基本原理及其设计过程.提出一种基于定量反馈的主动控制前轮转向策略,即通过反馈控制系统汽车的动态特性,以达到跟踪驾驶员对汽车转向的理想横摆角速度期望特性.进一步提出了一种基于定量反馈理论的主动四轮转向策略,使得汽车重心处的侧偏角和车体横摆角速度实现了解耦控制.最后用非线性轮胎模型对多自由度控制系统进行了仿真.多种情况下的非线性仿真结果表明,该文所给出的鲁棒解耦控制系统具有很好的控制特性.6.进行轿车减振器动力特性的试验研究,介绍了试验的目的、内容及方法;对试验结果进行了对比分析,并总结出初步的结论.