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(质心侧偏角)基于多轴转向的三轴汽车操纵稳定性仿真分析 第３５卷第６期拖拉机与农用运输车 Ｖ０１．３５Ｎｏ．６Ｄｅｃ．，２００８ ２００８年１２月Ｔｒａｃｔｏｒ＆ＦａｒｍＴｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ 基于多轴转向的三轴汽车操纵稳定性仿真分析 张俊友，王树凤，李华师 （山东理工大学交通与车辆工程学院。山东淄博２５５０４９） 摘要：针对三轴重型汽车低速机动性差，高速稳定性不好的特点，对三轴汽车多轴转向技术进行了分析，建立了三轴汽车全轮转向的二自由度模型和运动微分方程，采用实用的基于零质心侧偏角前后轮转角成比例的控制策略，推导了各轴的转角比例系数及相关的状态空间矩阵及传递函数，对不同转向模式下的操纵稳定性进行了仿真分析比较。结果表明，三轴汽车采用多轴转向技术，具有低速灵活性高、高速稳定性好的特点。 关键词：三轴汽车；多轴转向；操纵稳定性中图分类号：Ｕ４６１．６；ＴＰ３９１．９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６一０００６（２００８）０６—００１５—０４ ＨａｎｄｌｉｎｇＳｔａｂｉｌｉｔｙＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＴｈｒｅｅ。。ａｘｌｅＶｅｈｉｃｌｅｗｉｔｈＭｕｌｔｉ－ａｘｌｅＳｔｅｅｒｉｎｇ ＺＨＡＮＧＪｕｎ—ｙｏｕ，ＷＡＮＧ Ｓｈｕ－ｆｅｎｇ，ＬＩ Ｈｕａ—ｓｈｉ （ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｉｂｏ２５５０４９，Ｃｈｉｎａ） ｌｏｗｓｐｅｅｄａｎｄｂａｄ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｔｈｒｅｅ—ａｘｌｅｈｅａｖｙ—ｖｅｈｉｃｌｅｗｉｔｈｆｒｏｎｔ—ｗｈｅｅｌ?ｓｔｅｅｒｉｎｇｈａｓｔｈｅｂｉｇｒａｄｉｕｓ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｔ ａｔ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ，ｔｈｅｍｕｌｔｉ—ａｘｌｅｓｔｅｅｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｈｒｅｅ?ａｘｌｅｖｅｈｉｃｌｅｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ２ＤＯＦｍｏｄｅｌａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ａｒｅ ｅｑｕａｔｉｏｎｏｆ ｔｈｒｅｅ?ａｘｌｅｖｅｈｉｃｌｅｗｉｔｈａｌｌ—ｗｂｅｅｌｓｔｅｅｒｉｎｇ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｂａｓｅｄ ｏｎｚｅｒｏ ｓｉｄｅ－ｓｌｉｐａｎｇｌｅｏｆ １１１８．８８ｃｅｎｔｅｒ ａｎｄ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ，ｔｈｅｓｔｅｅｒｉｎｇａｎｇｌｅｒａｔｉｏｓｏｆｗｈｅｅｌ，ｓｔａｔｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｍａｔｒｉｘ，ｔｒａｎｓｆｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ＭＡＴＬＡＢｓｏｆｔｗａｒｅ．ｔｈｅｈａｎｄｌｉｎｇｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｕｓｉｎｇ ｔｈｒｅｅ－ａｘｌｅｖｅｈｉｃｌｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｅｅｒｉｎｇｍｏｄｅｌｓ ｃａｎ ａｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ａｎｄ ａｔ ｃｏｍｐａｒｅｄｌｏｗ ｉｎｔｈｅｄｏｍａｉｎｓｏｆｔｉｍｅａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｍｕｌｔｉ—ａｘｌｅｓｔｅｅｒｉｎｇａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｖｅｈｉｃｌｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｔ ｄｅｃｒｅａｓｅｔｈｅｓｔｅｅｒｉｎｇｒａｄｉｕｓｓｐｅｅｄ ｈｉｇｈｓｐｅｅｄ，ａｎｄｔｈｒｅｅ—ａｘｌｅｖｅｈｉｃｌｅｗｉｔｈａｌｌ—ｗｈｅｅｌｓｔｅｅｒｉｎｇｈａｓｔｈｅｂｅｓｔｈａｎｄｌｉｎｇｓｔａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｔｈｒｅｅ－ａｘｌｅｖｅｈｉｃｌｅ；Ｍｕｌｔｉ—ａｘｌｅｓｔｅｅｒｉｎｇ；Ｈａｎｄｌｉｎｇｓｔａｂｉｌｉｔｙ 随着公路条件的改善和市场需求，大吨位载货车及其他特种车辆发展得很快，由于车辆轴数多，车身长，其转向比小型车困难，在弯道上的通过性能受到限制，因此多轴车辆的转向系统逐渐向多轴转向方向发展。传统多轴车辆多采用机械拉杆式定转向比多轮转向机构【ｌ以］，低速时能减小转弯半径，提高机动灵活性，但高速时车身姿态变化大，稳定性差。理想的多轴转向汽车低速时转向半径小，机动灵活性好，高速时车身姿态变化小，稳定性高，而实现理想多轴转向的技术在州轮汽车中已经得到成功应用，技术足可行的【３－ｅｊ。本文以某三轴汽车为研究对象，首先从实用角度出发，对三轴汽车多轴转向技术进行了分析，建立了三轴汽车多轴转向的二自由度模型并进行了理论推导和操纵稳定性仿真分析，并对不同转向模式下的性能进行了分析比较。 与电动、液压式相比。机械式多轴转向系统是在原有汽车的基础上．通过增加一些机械零部件来实现。该系统