四輪轉(zhuǎn)向汽車操縱動力學虛擬仿真分析(編輯修改稿)
2024-07-22 05:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 許多情況下也是希望獲取的）的解可視化地顯示出來以形成虛擬仿真。由于方程（1）的強烈非線性，方程（1）常導致條件數(shù)很大的剛性方程。因此，方程（1）數(shù)值解的收斂性并不總是保證。為此，數(shù)值計算技巧和物理建模的合理性，對于獲得準確的結(jié)果就非常重要了［6，7］。3 4WS汽車虛擬模型的建立參考國外某汽車公司提供的一種前輪轉(zhuǎn)向房車車型的實際及試驗數(shù)據(jù)，按照該模型的運動學幾何定位參數(shù)，運用ADAMS軟件，建立整車系統(tǒng)的運動部件、機構約束，從而建立整車系統(tǒng)的機構運動學模型。建模過程涉及定義模型中機構部件、鉸鏈連接與約束、彈性及阻尼元件，獲得子系統(tǒng)模型的動力學參數(shù)，及定義外界條件如道路模型、空氣阻力等的特性。初步建成后，要通過仿真計算比較結(jié)果的合理性和正確性，并反復對模型及算法參數(shù)進行調(diào)整、試算，最終建立了該4WS汽車的虛擬模型，形成了針對文中研究目標的所謂虛擬樣機。由于一般商品化軟件的專用模塊，如ADAMS/CAR等，大都針對前輪轉(zhuǎn)向車輛，對于4WS的機構動力學建模相對比較困難，需要結(jié)合ADAMS/CAR 模塊和ADAMS/VIEW模塊進行。主要考慮汽車在轉(zhuǎn)向時的動力學特征，故忽略制動系與傳動系的影響。同時，為實現(xiàn)四輪轉(zhuǎn)向目的，將原參考車型的鋼板彈簧非獨立后懸架改為了帶轉(zhuǎn)向的雙擺臂獨立懸架，由螺旋彈簧、減震器、上控制臂和下控制臂組成，如圖1所示。在運用ADAMS軟件建立車輛的機構動力學模型時，可以對懸架以及轉(zhuǎn)向機構的一些關鍵點進行參數(shù)化建模，如前輪前束、主銷后傾、主銷內(nèi)傾、車輪外傾角的定位參數(shù)等。通過改變這些定位參數(shù)，可以方便地仿真車輛在不同定位參數(shù)下的平順性及操縱穩(wěn)定性狀況，還可以通過定義目標函數(shù)，對懸架及轉(zhuǎn)向機構進行優(yōu)化，從而選出最為合理的結(jié)構模型。4 4WS汽車操縱穩(wěn)定性的虛擬仿真主要研究在開環(huán)狀態(tài)下，4WS車輛對不同前后輪轉(zhuǎn)角輸入的轉(zhuǎn)向響應仿真結(jié)果。其用意在于：考察不同4WS車輛轉(zhuǎn)向、懸架機構定位設計參數(shù)對轉(zhuǎn)向操控性能的影響；了解在不同的前后轉(zhuǎn)向角度配合的情況下，4WS車輛的開環(huán)物理表現(xiàn)。目前4WS車輛前后轉(zhuǎn)向都是閉環(huán)控制的。但如前所述，其分析和控制器設計所用的常常是相對簡單的模型，基本不考慮機構定位設計參數(shù)。因此，其分析適用范圍應該相當有限，如不注意這點，可能會得到完全錯誤的結(jié)果。這樣，從物理上把握
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