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基于4WS汽车操稳系统分岔、混沌特性研究
| 论文题名： | 基于4WS汽车操稳系统分岔、混沌特性研究 |
| 关键词： | 汽车操稳系统;混沌特性;动力学特性;非线性动力学;汽车转向;稳定性控制 |
| 摘要： | 四轮转向（Four-wheel Steering）技术作为汽车新技术，可以改善汽车高速行驶稳定性，提高汽车低速转向灵敏性。以四轮转向汽车横向动力学特性作为本文的研究内容，从非线性动力学的角度探索汽车转向失稳机理，从而为汽车操纵系统的稳定性控制提供更为可靠、精确的理论支持和依据。 为了研究四轮转向汽车的横向失稳机理，本文从非线性动力学角度出发，首先建立了4WS汽车二自由度汽车模型，选用魔术公式来描述轮胎的力学特性，忽略转向系统的影响，前轮转角以正弦曲线形式作为输入激励，基于4WS汽车2-DOF系统微分方程，基于Matlab/Simulink仿真软件建立非线性系统数学仿真模型，运用四阶Runge-Kutta法对本文建立的仿真系统进行计算与仿真，得出质心侧偏角随前轮转角频率变化的全局分岔图，运用‘克隆’法计算Lyapunove指数，分析了系统由稳定的周期运动走向混沌的过程，从非线性角度揭示了系统失稳的机理。 考虑车身侧倾和平面运动的耦合，建立了4WS汽车三自由度汽车模型，选用考虑轮荷转移的平方公式来描述轮胎的力学特性，运用中心流形理论对系统进行降维，判定系统是否发生鞍-结分岔，并研究对开路面这种极限工况下系统由鞍-结分岔走向失稳的过程，验证4WS较于传统的2WS可以改善系统极限工况下的稳定性。 为了计算分析系统稳定区域和分岔特性，考虑车身侧倾运动和汽车平面运动之间的耦合关系，建立的4WS汽车动力学方程，分析不同人-车-路参数对系统稳定区域和分岔特性的影响。 总之，本文以四轮转向汽车横向动力学特性为研究对象，运用非线性理论比较深入地研究和分析了汽车转向失稳的分岔、混沌特性，进一步揭示了四轮转向汽车转向失稳机理，为深入研究四轮转向汽车技术提供了理论依据。 |
| 作者： | 李莉莉 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 魏道高 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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