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畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告
學(xué) 生 姓 名：
學(xué) 院、 系：
專 業(yè)：
設(shè)計(jì)（論文）題目： 指 導(dǎo) 教 師：
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告
院 系
專業(yè)（方向）
學(xué)生
學(xué)號(hào)
指導(dǎo)教師
機(jī)電工程學(xué)院
車(chē)輛工程
蘭月萍
題 目
汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建模與優(yōu)化
一、選題的背景與意義，與本課題相關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究狀
選題的目的與意義：
隨著汽車(chē)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對(duì)汽車(chē)功能的要求也是越來(lái)越高。然而，汽車(chē)的主動(dòng)安全技術(shù)在最近幾年里也是備受關(guān)注，由于汽車(chē)行駛速度高速化趨勢(shì)的發(fā)展以及現(xiàn)代道路交通系統(tǒng)和電子技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)汽車(chē)行駛安全性的要求越來(lái)越高。先進(jìn)的主動(dòng)底盤(pán)控制技術(shù)是汽車(chē)發(fā)展的重要方向，而四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是主動(dòng)底盤(pán)控制的重要組成部分。汽車(chē)的四輪轉(zhuǎn)向（Four?-wheel?Steering——4WS）是指汽車(chē)在轉(zhuǎn)向時(shí)，后輪可相對(duì)于車(chē)身主動(dòng)轉(zhuǎn)向，使汽車(chē)的四個(gè)車(chē)輪都能起轉(zhuǎn)向作用，以改善汽車(chē)的轉(zhuǎn)向機(jī)動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性和行駛安全性。汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向具有轉(zhuǎn)向能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)向響應(yīng)迅速、直線行駛穩(wěn)定性好、轉(zhuǎn)彎半徑小等優(yōu)點(diǎn)。汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性對(duì)于保證汽車(chē)行駛的安全，減少交通事故及保護(hù)駕駛員的人身安全，改善駕駛員的工作條件起著重要作用。
國(guó)內(nèi)外在汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
在20世紀(jì)初（1907年），日本政府頒發(fā)第一個(gè)關(guān)于四輪轉(zhuǎn)向的專利證書(shū)開(kāi)始，對(duì)于汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向的研究一直伴隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展進(jìn)行著。二戰(zhàn)期間，美國(guó)的一些軍用車(chē)輛和工程車(chē)輛上采用一種前、后逆相位偏轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單機(jī)械式4WS系統(tǒng)，以適應(yīng)惡劣的路況，改善汽車(chē)低速轉(zhuǎn)向時(shí)的機(jī)動(dòng)性能。1962年，在日本汽車(chē)工程協(xié)會(huì)的技術(shù)會(huì)議上，提出了后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向的4WS技術(shù)，開(kāi)始了現(xiàn)代4WS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究。在70年代末，本田和馬自達(dá)積極投入4WS的開(kāi)發(fā)。1985年，日本的尼桑在客車(chē)應(yīng)用了世界上第一例實(shí)用的4WS系統(tǒng)，應(yīng)用在一種車(chē)型上的高性能主動(dòng)控制懸架（HICAS）上。隨著對(duì)4WS這一領(lǐng)域研究的不斷進(jìn)展，出現(xiàn)了各種不同結(jié)構(gòu)型式、不同控制策略的實(shí)用4WS系統(tǒng)。
一般來(lái)說(shuō)，4WS汽車(chē)在轉(zhuǎn)向過(guò)程中，根據(jù)不同的行駛條件，前、后輪轉(zhuǎn)角之間應(yīng)該遵循一定的規(guī)律。目前，典型的4WS汽車(chē)的后輪偏轉(zhuǎn)規(guī)律是：逆相位轉(zhuǎn)向、同相位轉(zhuǎn)向。
二、研究的主要內(nèi)容和預(yù)期目標(biāo)
1 研究的主要內(nèi)容
（1） 對(duì)汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析
（2） 對(duì)轉(zhuǎn)向系的主要性能參數(shù)進(jìn)行計(jì)算
（3）對(duì)四輪轉(zhuǎn)向運(yùn)用catia軟件進(jìn)行建模。?
（4）對(duì)四輪轉(zhuǎn)向進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)動(dòng)力仿真。?
（5）對(duì)汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要零部件進(jìn)一步的優(yōu)化，確定合理性。?
（6）通過(guò)對(duì)四輪轉(zhuǎn)向的研究，來(lái)區(qū)別四輪轉(zhuǎn)向與兩輪轉(zhuǎn)向。
2 預(yù)期目標(biāo)
（1）了解汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理
（2）掌握Catia軟件的畫(huà)圖技巧，完成汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向的初步建模；
（3）對(duì)已完成的初步建模進(jìn)行簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)仿真；
（4）根據(jù)仿真結(jié)果完成對(duì)汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向主要零件的設(shè)計(jì)優(yōu)化；
三、主要研究方法
查閱與本課題相關(guān)文獻(xiàn)，總結(jié)前沿成果，收集并深入閱讀前人研究資料，進(jìn)行文獻(xiàn)綜述、開(kāi)題報(bào)告的撰寫(xiě)。利用Catia軟件完成汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向的建模；對(duì)四輪轉(zhuǎn)向的進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真；最后，根據(jù)仿真的結(jié)果，對(duì)汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要零件進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。
四、研究進(jìn)度安排
（1）2016年7月10日～2016年9月30日 熟悉和本課題相關(guān)的資料；
（2）2016年10月7日～2016年10月30日 完成開(kāi)題報(bào)告；
（3）2016年11月1日～2016年11月30日 學(xué)習(xí)Catia軟件，完成大部分設(shè)計(jì)；
（4）2017年12月1日～2017年1月3日 學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)仿真的軟件；
（5）2017年1月4日～2017年1月17日 對(duì)四輪轉(zhuǎn)向的三維模型進(jìn)行仿真；
（6）2017年1月18日～2017年2月25日 對(duì)所有資料進(jìn)行整理進(jìn)行優(yōu)化；
（7）2017年2月1日～2017年3月1日 完成畢業(yè)論文初稿。
五、主要參考文獻(xiàn)
[1]張凱.基于汽車(chē)電子控制技術(shù)的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016,(23):249.
[2]沈晨.四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)差動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制研究[D].東南大學(xué),2016.
[3]張一.基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電控四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)研究[D].大連交通大學(xué),2015.
[4]王晨.基于ADAMS的四輪轉(zhuǎn)向車(chē)輛模糊控制的建模與仿真[D].西華大學(xué),2015.
[5]劉釗.汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展與展望[J].汽車(chē)實(shí)用技術(shù),2015,(04):23-25+39.
[6]陳哲.基于四輪轉(zhuǎn)向和差動(dòng)制動(dòng)聯(lián)合控制系統(tǒng)的高速汽車(chē)側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性控制研究[D].浙江大學(xué),2015.
[7]曹賓,王振宏.汽車(chē)線控四輪轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)的仿真與分析[J].新技術(shù)新工藝,2014,(07):43-45.
[8]馮明旭.基于傳統(tǒng)前轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)的四輪轉(zhuǎn)向控制研究[D].重慶交通大學(xué),2014.
[9]劉春輝,方沂,杜峰.高維四輪轉(zhuǎn)向汽車(chē)側(cè)向動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析[J].天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)學(xué)報(bào),2014,(01):33-36.
[10]張輝.基于主動(dòng)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的高速汽車(chē)側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性控制研究[D].浙江大學(xué),2014.
[11]張慶永,劉成武,洪亮.基于ADAMS和Matlab的四輪轉(zhuǎn)向汽車(chē)控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真研究[J].機(jī)電技術(shù),2013,(01):5-8.
[12]宋宇.車(chē)輛穩(wěn)定性系統(tǒng)和四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其集成控制研究[D].合肥工業(yè)大學(xué),2012.
[13]張聚.汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的顯式模型預(yù)測(cè)控制[A].中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專業(yè)委員會(huì).中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專業(yè)委員會(huì)A卷[C].中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專業(yè)委員會(huì):,2011:6.
[14]沈揚(yáng)鳳.四輪轉(zhuǎn)向汽車(chē)的建模與仿真分析[D].武漢理工大學(xué),2011.
[15]王志新.基于提高汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究[J].遼寧省交通高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào),2011,(01):42-45.
六、指導(dǎo)教師意見(jiàn)
蘭月萍同學(xué)的題目是汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建模與優(yōu)化，選題和車(chē)輛工程專業(yè)相關(guān)度較高，同學(xué)能夠根據(jù)畢業(yè)論文方向，查詢參考文獻(xiàn)，并撰寫(xiě)了相關(guān)的開(kāi)題報(bào)告，在報(bào)告中，深入理解課題研究的意義，明確了論文的主體架構(gòu)和論文的主要研究方法，研究計(jì)劃可行，希望盡快完成畢業(yè)論文的初稿。
同意開(kāi)題。
簽名： 武蕾 2016 年 12 月 20 日
七、院系畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作委員會(huì)意見(jiàn)
主任簽名： 年 月 日