后轮随动转向车辆的半主动控制及智能随动转向系统研究

发布时间：2024-12-15 21:44

　　后轮随动转向技术是一种提高车辆操纵稳定性的方法之一,但传统的车辆后轮随动系统由于结构和材料参数的固定而有其一定的局限性,只能在一定车速范围内提高车辆的操控性。随着新型智能材料的不断涌现和发展,在机械、航空、土木等产生了许多新的技术。本文将智能材料应用于车辆后轮随动转向技术,探索性研究车辆后轮随动车辆的半主动控制技术和智能随动转向系统。考虑智能材料普遍具有粘弹性力学特性,首先利用分数阶微积分描述智能材料本构关系,综合考虑具有车辆轮胎的非线性特性和后轮随动转向系统的影响,建立车辆的三自由度非线性分数阶动力学模型。通过大量数值仿真,结果显示车辆在一定的条件下后轮会出现摆振现象,摆振属于自激振动现象。通过改变随动转向系统智能材料的参数或后轮转向系统结构参数能够可实现对后轮转向车辆摆振的抑制。通过计算得到一些随动系统相关参数的Hopf分岔图,为后轮转向机构结构参数的设计提供参考。利用新型智能材料特性提出一种半主动的控制方式,该方式可以在一定范围内调节后轮随动转向系统的相关材料参数,实现随动刚度可调,再并联一智能阻尼器实现随动系统阻尼可调,以提高随动转向车辆的稳定性。根据前轮转角与质心侧偏角的传递函...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1轮胎坐标系Figure2.1Tirecoordinatesystemoftiremodel

100110,00,1stmkkktKLDfteDftdtsFsLDftsFssDfmmN(2.8)Caputo分数阶微积分定义下的Laplace变换为：0110,00,1stmkkktKLDfteDftdtsFsLDftsFssDfmmN(2.9)从上面介绍的每个分数阶微积分定....

图2.2有侧向力作用时刚性车轮的滚动Figure2.2Themotionofrigidtirewithlateralforce

芞轴的力矩-回正力矩Tz）。此外在图中还描述了车辆的侧偏角α和横摆角γ。当轮胎中出现侧偏力时，其主要原因是在与行驶过程中出现了一些对于车辆行驶侧向的干扰（路面一侧倾斜、车辆转向、侧向风以及其他相关的影响干扰因素等），此时车辆质心沿Y轴方向上会产生侧偏力Fy，同时地面反作用力Fy也....

图2.3魔术轮胎公式曲线

122.3魔术轮胎轮胎的研究从很早就开始了，轮胎的模型也是多种多样。对于轮胎模型的研究，大致的分为两个部分，第一部分就是依靠轮胎力学专家学者的理论性研究上建立的一种理论模型，轮胎的相关特性可直接由数学公式和函数模型计算得到。其函数方程中主要的研究的三个参数分别是：轮胎侧向力、回正....

图2.4前后轮侧偏角和侧向力关系图

13胎有初始侧偏角时的原点偏移的。上述的公式中相关系数均是在轮胎实验中的拟合参数，不同的轮胎模型可能有不同的拟合参数。MagicFormula轮胎模型，俗称魔术轮胎模型，具有较高的轮胎特性描述精度[63]。本文按照原有的研究基础，选取该魔术轮胎模型来描述轮胎特性，如式（2.12）....

本文编号：4016509