西华 吉林 汽车专业 轮胎方面论文 行驶安全.doc

摘 要 汽车的操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的操纵方便程度，也是决定汽车高速安全行驶的一个主要参数。本文通过对二自由度汽车模型的模拟仿真，就轮胎的胎压、不同型号的轮胎、汽车的重心等参数，对汽车操纵稳定性的影响进行分析。首先在描述汽车运动的基础上建立了二自由度汽车模型的数学模型。然后根据数学模型，用MATLAB/Simulink建立了仿真模型。最后用建立仿真的模型对汽车的稳定性进行分析，主要考察的是轮胎的胎压、轮胎匹配、汽车重心，对汽车操纵稳定性的影响。从仿真结果可以看到，上述的参数对汽车操纵稳定性的影响，并为今后的应用给出了理论依据。 【关键词】汽车操纵稳定性；二自由度汽车模型；转向特性；仿真 Abstract The handling and stability of vehicle not only influences the convenience of controlling the car, but also is an important safe parameter in a high speed running. In this paper, a car model with two degree of freedoms was constructed for modeling the performance of handling and stability of cars. At the same time, the influence factors such as the tire pressure, the different types of tires and the center of gravity of the vehicle were considered to illustrate the effect of these parameters on the handling and stability of cars. Firstly, the mathematic model of car with two degree of freedoms is built based on the car movement. Then, according to the model, the simulation model is developed with the application of MATLAB/Simulink software. Finally, the simulation is conducted with the model. The influence of those parameters is analyzed with detail from the simulation results. It is shown from the results that the influence is important and this can provide more information for the further application. 【Key words】The handling and stability of vehicle; car model with two degree of freedoms; Steering characteristics; Simulation 1.前言 汽车的操纵稳定性是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵守驾驶者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。 汽车的操纵稳定性是汽车的一个重要性能，它影响到高速汽车的安全性，被人们称为“汽车的生命线”。随着道路的改善，特别是高速公路的发展，汽车以100km/h或更高的车速行驶的情况是常见的。现代轿车设计的最高车速一般常超过200km/h，有的运动型轿车甚至超过300km/h。因此，汽车的操纵稳定性日益受到重视，成为现代汽车的重要使用性能之一。 1.1汽车操纵稳定性包含的内容 汽车操纵稳定性涉及的问题较为广泛。在汽车操纵稳定性的研究中，常把汽车作为一个控制系统，求出汽车曲线行驶时的时域响应与频域响应，并以它们来表征汽车的操纵稳定性能。 汽车曲线行驶时的时域响应是指汽车在转向盘输入或外界侧向干扰输入下的侧向运动响应。转向盘输入有两种形式：给转向盘作用一个角位移，称为角位移书输入，简称角输入；给转向盘作用一个力矩，称为力矩输入，简称力输入。驾驶员在实际驾驶车辆时，对转向盘的这两种输入是同时加入的。 转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应，就是表征汽车操纵稳定性的转向盘角位移输入下的时域响应。 横摆角