原文传递
汽车双前桥转向系统的分析、建模仿真与优化
| 论文题名： | 汽车双前桥转向系统的分析、建模仿真与优化 |
| 关键词： | 汽车;双前桥转向系统;数学模型;运动学特征;建模仿真 |
| 摘要： | 多轴转向汽车在社会中所发挥的作用日趋显著，其市场需求不断增加，但是相关的研究较少，不够深入和完善。在此背景下，本课题对双前桥转向车辆的转向系统进行了较为全面的研究。本文研究覆盖了双前桥转向的转向理论、转向系统结构模型及优化、转向系统的动力学分析、双前桥转向汽车的线性二自由度汽车模型以及其稳态响应。 本文首先阐述多桥转向理论国内外的研究现状，总结了前人的主要研究工作和成果；同时指出了多桥转向中尚未解决、依然面临的难点和问题。其次介绍了双前桥转向车辆的转向机构和转向理论：重点阐明双前桥汽车在转向过程中的理想运动学特征，推导了转向轮转角之间的相互关系。 随后建立了双前桥转向系统的整体数学模型及其优化模型。为便于分析与建模将转向系分成转向梯形、垂臂—节臂—直拉杆、双摆杆机构三部分，由局部到整体建立完整数学模型；深入地剖析了双前桥转向汽车的转向过程，分析了双前桥转向汽车在转向过程中理想化的内、外轮转角和实际操作过程中的差异，提出了以‘错位距离’最小为优化目标，瞬时转向中心线为约束条件的一个崭新的优化模型。并结合约束条件改进了原始优化目标函数，引申出了一种简单有效的可行性方案。 之后将线性二自由度汽车模型理论应用于双前桥转向汽车，对双前桥转向汽车进行运动学分析。主要以牛顿力学原理为基础，结合各参量间的几何、动力学关系，以车辆转向过程中Y轴方向受力和绕车辆坐标系z轴的转矩平衡为切入点推导了双前桥转向汽车的运动学微分方程组；并对其适当推广得出同样适用多轴转向车辆的微分运动学方程组。 本文最后基于运动学微分方程组推导了双前桥转向车辆横摆角速度的表达式，同时以横摆角增益为对象考察双前桥转向的稳态转向特性。双前桥转向汽车的横摆角增益表达式比较复杂，为了便于定性分析本文作了一些必要的简化假设，和普通单轴转向汽车的横摆角增益进行了对比。 |
| 作者： | 周松盛 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 何天明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
