汽車雙前橋轉向系統(tǒng)的分析、建模仿真與優(yōu)化.pdf

1、多軸轉向汽車在社會中所發(fā)揮的作用日趨顯著，其市場需求不斷增加，但是相關的研究較少，不夠深入和完善。在此背景下，本課題對雙前橋轉向車輛的轉向系統(tǒng)進行了較為全面的研究。本文研究覆蓋了雙前橋轉向的轉向理論、轉向系統(tǒng)結構模型及優(yōu)化、轉向系統(tǒng)的動力學分析、雙前橋轉向汽車的線性二自由度汽車模型以及其穩(wěn)態(tài)響應。 本文首先闡述多橋轉向理論國內外的研究現(xiàn)狀，總結了前人的主要研究工作和成果；同時指出了多橋轉向中尚未解決、依然面臨的難點和問題。其次介

2、紹了雙前橋轉向車輛的轉向機構和轉向理論：重點闡明雙前橋汽車在轉向過程中的理想運動學特征，推導了轉向輪轉角之間的相互關系。 隨后建立了雙前橋轉向系統(tǒng)的整體數(shù)學模型及其優(yōu)化模型。為便于分析與建模將轉向系分成轉向梯形、垂臂—節(jié)臂—直拉桿、雙擺桿機構三部分，由局部到整體建立完整數(shù)學模型；深入地剖析了雙前橋轉向汽車的轉向過程，分析了雙前橋轉向汽車在轉向過程中理想化的內、外輪轉角和實際操作過程中的差異，提出了以‘錯位距離’最小為優(yōu)化目標，瞬

3、時轉向中心線為約束條件的一個嶄新的優(yōu)化模型。并結合約束條件改進了原始優(yōu)化目標函數(shù)，引申出了一種簡單有效的可行性方案。 之后將線性二自由度汽車模型理論應用于雙前橋轉向汽車，對雙前橋轉向汽車進行運動學分析。主要以牛頓力學原理為基礎，結合各參量間的幾何、動力學關系，以車輛轉向過程中Y軸方向受力和繞車輛坐標系z軸的轉矩平衡為切入點推導了雙前橋轉向汽車的運動學微分方程組；并對其適當推廣得出同樣適用多軸轉向車輛的微分運動學方程組。