汽车系统动力学第2版喻凡基本课件第1章节.ppt

第五节　发 展 趋 势 式中,M表示一个系统参数矩阵,包括质量、惯量、刚度、阻尼、几何尺寸等;X表示系统状态变量的矢量形式,它可能包含几百个变量;F表示所有外力的矢量。 由上式可以看到,假如F中还包括一些不确定因素,则花费很大的精力去提高方程式左边MX的精度也是没有意义的。例如,在操纵动力学模型中,矢量F包括的轮胎作用力恐怕就是最不精确的部分。因此,不断努力地对轮胎性能进行测量、提炼和建模[33]将成为车辆动力学发展的一个核心问题。 第五节　发 展 趋 势 三、“人—车—路”闭环系统 对人—车—路闭环系统的研究汽车系统动力学领域正在愈加受到重视[34,35]。研究人—车—路闭环特性的主要目的是:首先建立人—车闭环系统的数学模型,并以此为基础提出与驾驶人主观评价一致的客观评价体系。尤其对操纵动力学研究而言,若要全面准确地研究和评价系统性能,就应考虑驾驶人与车辆的配合问题。然而,实际中驾驶者的特性是因人而异的,并可通过训练而改变,很难表达成准确而统一的特性,因而在车辆的试验评价研究中,也给闭环评价带来了很大困难。如果表达驾驶人驾驶特性的驾驶人模型不再是问题,那么“开环评价”与“闭环评价”的应用价值也就差别不大了。因此,在人—车—路闭环系统中驾驶人模型的研究,也是今后汽车系统动力学研究的一个挑战性难题。 第五节　发 展 趋 势 除驾驶人模型的不确定因素外,就车辆本身的一些动力学问题也未必能完全通过建模来解决。可见,汽车系统动力学中的这些微妙因素影响了由系统建模预测的系统性能的准确性。但在主观评价中,这些因素却很容易被有经验的试验工程师发现。目前,人们仍然普遍承认,在对车辆行驶和操纵性能的开发、调节以至最后形成批量生产进行决策时,仍主要以主观评价为基础。这看来似乎有点矛盾,既然功能强大的计算机软件能如此有效地模拟日益复杂的车辆模型,又何必仍要依赖那些经过高度“标定化了的”实车试验工程师的精湛技能呢?对于这个问题,还得从两方面来回答。首先,这些模型虽尚不“完美”,但并不意味着它们没有用处。比起以往那种反复进行实车试验的做法,任何加速开发设计进程的分析工具都肯定有用。其次,如果在建模时一味将精力都花在模型的复杂程度和精度上,就有可能会失去重点。 第五节　发 展 趋 势 虽然人们对车辆性能的客观测量与主观评价之间的复杂关系还缺乏充分的了解,但已有一些学者就驾驶人模型及其参数辨识方法进行了研究,并试图基于辨识得出的驾驶人模型建立一种通用的方法来表达车辆操纵品质评价及车辆操纵特性之间的关系。因此,对基于驾驶人模型的人—车—路闭环车辆操纵品质评价的研究可能是今后汽车系统动力学中一个重要的研究领域。 本章完 谢谢！ 尚辅网 / 第一章 车辆动力学概述 第一节 历史回顾 第二节 研究内容和范围 第三节 车辆特性和设计方法 第四节 术语、标准和法规　 □ □ □ □ □ 第五节 发展趋势 第一节 历史回顾 车辆动力学是近代发展起来的一门新兴学科。有关车辆行驶振动分析的理论研究,最早可追溯到100年前[1]。事实上,直到20世纪20年代,人们对车辆行驶中的振动问题才开始有初步的了解;到20世纪30年代,英国的Lanchester[2]、美国的Olley[3]、法国的Broulhiet开始了车辆独立悬架的研究,并就转向运动学和悬架运动学对车辆性能的影响进行了分析。开始出现有关转向、稳定性、悬架方面的文章。同时,人们对轮胎侧向动力学的重要性也开始有所认识。 第一节 历史回顾 回顾车辆动力学的发展过程,首先要肯定Frederick W.Lanchester对这门学科的早期发展所做的贡献。在他所处的时代,尽管缺乏成熟的理论,但作为当时最杰出的工程师,他对车辆设计的见解不但敏锐,而且深刻。即使在今天,Lanchester的思想仍有一定的借鉴意义。 第一节 历史回顾 根据Segel[12]提出的阶段划分对车辆动力学早期成就的总结 第一节 历史回顾 　底盘控制系统与车辆动力学关系示意图 第一节 历史回顾 在过去的80多年中,车辆动力学在理论和实际应用方面都取得了很多成就。然而,尽管工程师拥有功能强大的计算机软件,可求解几十甚至几百个自由度的复杂车辆模型,但事实上没有一个车辆制造商会完全用理论分析来取代自己详尽的车辆开发过程。在新车型的设计开发中,汽车制造商仍然需要依赖具有丰富测试经验与高超主观评价技能的工程师队伍。实际测试和主观评价在车辆开发中的重要作用显而易见,且二者不可替代,但这并不排除模型分析在动力学中的作用,设计者仍需通过建模来分析和理解系统内在的复杂关系,找出关键的影响因素,并为车辆性能的变化趋势提供预估。 第