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4WS整车虚拟样机机械系统与控制系统耦合仿真研究
| 论文题名： | 4WS整车虚拟样机机械系统与控制系统耦合仿真研究 |
| 关键词： | 四轮转向;虚拟样机;耦合仿真;操纵稳定性;底盘控制 |
| 摘要： | 汽车四轮转向(4WS)作为一项先进的汽车主动底盘控制技术，其主要目的是增强汽车在高速行驶时的操纵稳定性，改善横摆角速度和质心侧偏角等瞬态响应指标，低速转弯时减小转弯半径，提高汽车操纵灵活性。 本文介绍了4WS汽车的基本原理及其优点，分析了汽车四轮转向控制方法的研究状况和发展趋势。从仿真技术发展的角度，指出以往4WS汽车研究存在的问题以及本文采用虚拟样机耦合仿真技术的意义。为建立整车虚拟样机模型，系统地研究了虚拟样机技术设计数字化模型理论，阐述了多体系统动力学软件MSC.ADAMS的动力学理论和计算方法，并以横摆角速度响应和质心侧偏角响应为性能指标，分别推导出其与前轮转角的传递函数关系式。 通过研究专业汽车模块ADAMS/Car在模板中建立子系统的关键步骤和信息连接器的使用，参照国外某前轮转向样车模型，改装建立了包括非线性悬架系统、非线性转向系统、非线性轮胎模型以及车身等在内的4WS整车模型。对比分析所建4WS模型与原有样车，验证了所建模型的正确性和可行性。 研究国外相关资料，探索出耦合仿真实现的步骤和技巧，利用在ADAMS/Car模块建立精确反映实际物理样车特性的4WS整车模型，将该模型作为一个子模块加载到MATLAB下建立的横摆率跟踪多状态控制模型中，实现了虚拟样机耦合仿真研究。并对4WS虚拟样机分别作了角阶跃输入运动、移线行驶运动耦合仿真分析，得出了一系列评价四轮转向整车操纵稳定性响应曲线，为加快开发4WS物理样车提供了一定的理论依据。 最后总结论文研究内容，并对进一步的工作进行了展望。 |
| 作者： | 徐建锋 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 谢伟东;宁晓斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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