基于虛擬樣機技術的汽車四輪轉(zhuǎn)向仿真研究

基于虛擬樣機技術的汽車四輪轉(zhuǎn)向仿真研究,基于,虛擬,樣機,技術,汽車,輪轉(zhuǎn),仿真,研究,鉆研 本科生畢業(yè)設計 (論文 )文獻綜述 設計 (論文 )題目 基于虛擬樣機技術的汽車四 輪轉(zhuǎn)向仿真研究 作者所在系 別 機電工程學院 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級 者 姓 名 文家麒 作 者 學 號 201322350 指導教師姓名 趙秋芳 指導教師職稱 副教授 完 成 時 間 2017 年 2 月 北華航天工業(yè)學院教務處制 說 明 1． 根據(jù)學校《畢業(yè)設計 (論文 )工作暫行規(guī)定》，學生必須撰寫畢業(yè)設計 (論文 )文獻綜述。文獻綜述作為畢業(yè)設計 (論文 )答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2． 文獻綜述 應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計 (論文 )工作前期內(nèi)完成，由指導教師簽署意見并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。 3．文獻綜述各項內(nèi)容要實事求是，文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．學生撰寫文獻綜述， 閱讀的主要參考 文獻應在 10 篇以上（ 土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減） ，其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。 5．文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計 (論文 )撰寫規(guī)范的要求，字數(shù)在 2000 字左右。文獻綜述應與開題報告同時提交。 第 1 頁 共 4 頁 基于虛擬樣機技術的汽車四輪轉(zhuǎn)向仿真研究 文獻綜述 摘要： 隨著當今社會的發(fā)展、技術的進步，道路安全得到了人們更高的重視，為了保證行車安全，汽車的操縱穩(wěn)定性也受到了重視。四輪轉(zhuǎn)向技術能提高汽車行駛穩(wěn)定性，可以提高汽車的循跡能力。 原來的研究方法會花費大量成本 ，由于計算機 技術的發(fā)展，使用基于 虛擬樣機的仿真研究 ，能夠減少實驗成本。 關鍵字： 四輪轉(zhuǎn)向 ； 虛擬樣機；仿真 on of of s of in to of a of to of of on 、 汽車四輪轉(zhuǎn)向仿真研究的科學意義和應用前景 隨著現(xiàn)代汽車技術的發(fā)展，汽車的行駛速度越來越快。交通安全問題成為日益嚴重的問題。在發(fā)生事故時，原來的被動安全措施不起作用，隨之產(chǎn)生了汽車主動安全的研究設計。汽車四輪轉(zhuǎn)向 (4術在這種情況下產(chǎn)生。原來的研究方法會花費大量成本，由于計算機技術的發(fā)展，產(chǎn)生了能節(jié)約很多的虛擬樣機的仿真研究 。 二、汽車 4國內(nèi)外研究概況 1、汽車 4國外研究狀況 20 世紀初到 20 世紀八十 年代。當時的人們想要設想獲得較小的車輛轉(zhuǎn)彎半徑，應用車輛主要是工程車和軍用車，采用前后輪同時反向轉(zhuǎn)向，來提高車輛機動性。 1907 年， 4統(tǒng)的第一個專利產(chǎn)生于日本。該結構是將前后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過一根軸連接起來。該結構早期應用在大型車輛上。 20 世界八九十年代。車輛動力學研究的深入，人們認識到 4統(tǒng)能提高汽車高速行駛的操縱穩(wěn)定性，世界各大公司開始對 4術進行研發(fā)，日本是其中的典型代 第 2 頁 共 4 頁 表， 1985 年， 司的 統(tǒng)首次應用在乘用車上。隨后 統(tǒng)進行了更新?lián)Q代，產(chǎn)生了 產(chǎn)品，這些系統(tǒng)提高了汽車高速轉(zhuǎn)向操縱穩(wěn)定性。 1987年， 司的車速感應型 4統(tǒng) （ 用于轎車上。 90 年代末至今。隨著電控技術的發(fā)展，近年來歐美日等國家對智能交通系統(tǒng)，智能車輛公路系統(tǒng)等特大項目越來越重視。科研人員不再從單一的開環(huán)系統(tǒng)考慮，而是從人 路閉環(huán)系統(tǒng)全面綜合地分析研究汽車主動底盤控制系統(tǒng)。，有效改善了整車的綜合性能。 司和 司聯(lián)合研發(fā)的電動式 4統(tǒng)（ 最具代表性。該系統(tǒng)裝備于 司量產(chǎn)的車輛 002 卡上，極大改善了低速的機動性 。 2、汽車 4國內(nèi)研究狀況 上海 交通大學的喻凡 [8]教授采用了 制和非線性的滑?？刂评碚摚Y合了直接橫擺力矩，對汽車模型進行了集成控制。 吉林大學的 郭孔輝院士對輪胎模型進行了深入的研究，提出了統(tǒng)一輪胎模型。 武漢理工大學的鐘紹華 [10]教授通過建立二自由度的 4型，分析其對定性的影響。 四輪轉(zhuǎn)向 (4為改善汽車操縱穩(wěn)定性能最有效的一種主動底盤控制技術，通過對汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的直接作用，有效地改善了汽 車的轉(zhuǎn)向操縱性能和行駛安全性能。車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng) (提高汽車行駛穩(wěn)定性的控制目標出發(fā)，通過調(diào)節(jié)作用在車輪上縱向力的大小，在車體上產(chǎn)生一個橫擺力偶矩，從而糾正汽車的行駛姿態(tài)，改善汽車的轉(zhuǎn)向特性，使汽車在各種路面和各種行駛工況下都獲得良好的行駛穩(wěn)定性。 三、 4術的發(fā)展趨勢 和前景 四輪轉(zhuǎn)向技術 (4 其主要目的是增強轎車在高速行駛或在側(cè)向風力作用下的操縱穩(wěn)定性，改善低速時的操縱輕便性，在轎車高速行駛時便于由一個車道向另一個 車道的移動調(diào)整，以減少調(diào)頭時的轉(zhuǎn)彎半徑。上世紀 80 年代的本田 車、馬自達 602 轎車及 念車都曾 應用了四輪轉(zhuǎn)向技術 。 根據(jù)現(xiàn)時車速的不同，系 統(tǒng)轉(zhuǎn)向后軸具有三種轉(zhuǎn)向動作：異相、中相和同相。低速行駛時，后輪轉(zhuǎn)彎方向與前輪相反，這就是異相。中速行駛時，后輪筆直而保持中相。高速行駛時，后輪處 于 正相，和前輪轉(zhuǎn)彎方向相同。在低速行駛時，異相拖曳操縱，尾部跟隨車輛的真實軌跡，比兩輪轉(zhuǎn)向更緊密。這使得在城市交通中的駕駛更容易。低速操縱時，如 倒車上船板或野營帶拖車停車時， 使操縱更容易。倒拖車時。負相極大地改進拖車對轉(zhuǎn)向動作的反應，更容易使車輛就位。 從 20 世紀 80 年代末期到今天，日本汽車制造商一直延續(xù)著獨立采用四輪轉(zhuǎn)向的傳統(tǒng)。但四輪轉(zhuǎn)向受到了電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)和橫向偏擺控制系統(tǒng)的威脅，這兩種裝置都能夠使四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一樣糾正轉(zhuǎn)向不足 /轉(zhuǎn)向過度，而不會導致成本和重量增加過多不利影響。 日產(chǎn) 在向世人證明四輪轉(zhuǎn)向是具有價值的挑戰(zhàn)性駕控特性。通過電腦輔助，日產(chǎn)的超級 統(tǒng)啟用了嚴密控制的直排輪剎車，這種形式可以被任何一種替代手段予以貫徹。當您面臨彎角的挑戰(zhàn)時，后輪將首先逆向轉(zhuǎn)向，以便提升初始轉(zhuǎn)向響應的敏銳度。然后，當傳感器感應到汽車回應轉(zhuǎn)向操控時，后輪將在與前輪相同的方向轉(zhuǎn)向，從而立刻導入后胎的滑動響應，這種響應可有助于調(diào)整攻彎的角度。由于電腦在監(jiān)控著整個過程，轉(zhuǎn)向過度量將一直得到抑制。所以現(xiàn)在除了一些大型卡車和賽車使用外，乘用車幾乎都沒有使用，四輪轉(zhuǎn)向技術 極大地提升了大型車輛的操縱性、穩(wěn)定性、安全性及舒適性，是一項與防抱制動系統(tǒng) 引力控制系統(tǒng) 媲美的具有劃時代意義的汽車技術革命，改變了大型車輛的未來，并可望于未來的 5 年內(nèi)成為大型車輛最受歡迎的選裝件之一 四、總結 當今社會，道路交通設施不斷完善，汽車的新技術也不斷涌現(xiàn)。汽車的保有量 也越多， 第 3 頁 共 4 頁 如何提高汽車行駛時的安全性顯得尤為重要，被動安全已經(jīng)不能滿足人們的 要求，主動安全 得到了人們越來越高的重視。四輪轉(zhuǎn)向技術是一種能有效提高汽車行駛穩(wěn)定性的技術，它可 以使車輛低速時改善其機動性，它可以使車 輛在高速時改善穩(wěn)定性。 五、參考文獻 [1]殷國棟 ,陳南 J]2008,6(2) :10[2]郭孔輝 吉林科學技術出版社， 1991. [3]王洪禮 ,張峰 ,喬宇 J]2003,25(2):130[4]):4265]se 45037 [6]焦峰 ,陳南 ,秦緒柏 J],汽車工程 ,2004,(1):57]崔勝民 ,李滿天 輪轉(zhuǎn)向車輛控制眼就 [J]2002,34(3) [8]王輝 ,喻凡 系統(tǒng)仿真學報 8卷第 9期 ,2006 [9]余志生 M]機械工業(yè)出版社 ,1992. [10]鐘紹華 ,肖植雄 ,黃妙華 車二自由度模型操縱穩(wěn)定性分析 [J]1998,20(6):13[11]李建成 北京 :機械工業(yè)出版社， 2003. [12]方力 哈爾濱 2008. 第 4 頁 共 4 頁 指導教師意見 指導教師： 年 月 日 專業(yè)教研室審查意見 負責人： 年 月 日