第四章汽車的制動(dòng)性

1、第四章汽車的制動(dòng)性引 言 1. 操縱穩(wěn)定性 2. 操縱穩(wěn)定性涉及工況 3. 操縱穩(wěn)定性的重要性汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）2第一節(jié) 概述n思考題思考題 如何判斷汽車操縱穩(wěn)定性好壞？n本節(jié)應(yīng)掌握的內(nèi)容本節(jié)應(yīng)掌握的內(nèi)容 1. 操縱穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。 2. 車輛坐標(biāo)系。 3. 穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性。汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）3一、基本內(nèi)容 1 1時(shí)域響應(yīng)時(shí)域響應(yīng) 2 2頻域響應(yīng)頻域響應(yīng) 3 3回正性回正性 4 4轉(zhuǎn)向半徑轉(zhuǎn)向半徑 5 5轉(zhuǎn)向輕便性轉(zhuǎn)向輕便性 6 6直線行駛性直線行駛性 7 7典型行駛工況典型行駛工況 8 8極限行駛工況極限行駛工況 9 9轉(zhuǎn)向盤中間位置操縱穩(wěn)定性轉(zhuǎn)向盤中間位置操

2、縱穩(wěn)定性汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）4二、車輛坐標(biāo)系與時(shí)域響應(yīng)1 1車輛坐標(biāo)系車輛坐標(biāo)系 汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）5二、車輛坐標(biāo)系與時(shí)域響應(yīng)2 2時(shí)域響應(yīng)時(shí)域響應(yīng) nSteady statenTransient stat 3 3穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性 n不足轉(zhuǎn)向 n中性轉(zhuǎn)向 n過多轉(zhuǎn)向 汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）6二、車輛坐標(biāo)系與時(shí)域響應(yīng) 4 4瞬態(tài)響應(yīng)特性瞬態(tài)響應(yīng)特性 n反應(yīng)時(shí)間 、 n超調(diào)量 n波動(dòng)頻率 n穩(wěn)定時(shí)間 %1000rrsT20%105%95rr汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）7三、人車閉路系統(tǒng)1.1.開路（環(huán)）系統(tǒng)開路（環(huán)）系統(tǒng) 2.2.閉閉路（環(huán)）

3、系統(tǒng)路（環(huán)）系統(tǒng) 汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）8第一節(jié) 概述四、汽車實(shí)驗(yàn)的兩種評(píng)價(jià)方法四、汽車實(shí)驗(yàn)的兩種評(píng)價(jià)方法 1實(shí)車試驗(yàn)/駕駛模擬器 2客觀評(píng)價(jià)/主觀評(píng)價(jià)五、時(shí)頻響應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)五、時(shí)頻響應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo) 1 1方向盤角階躍輸入下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)方向盤角階躍輸入下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng) （1） 增益曲線 （2） 增益 （3）穩(wěn)定性因數(shù) asru_srK汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）9五、時(shí)頻響應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo) 2 2方向盤角階躍輸入下的瞬態(tài)響應(yīng)方向盤角階躍輸入下的瞬態(tài)響應(yīng) （1） 或 曲線 （2）反應(yīng)時(shí)間 （3）衰減圓頻率 3 3橫擺角速度頻率響應(yīng)特性橫擺角速度頻率響應(yīng)特性 （1）共振峰頻率f （2）1 H

4、z時(shí)的相位滯后角 trtrr%1000T2汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）10第一節(jié)結(jié)束！第一節(jié)結(jié)束！汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）11第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性 n思考題思考題 輪胎側(cè)偏特性在汽車建模中的重要性 ？n本節(jié)應(yīng)掌握的內(nèi)容本節(jié)應(yīng)掌握的內(nèi)容 1. 輪胎的側(cè)偏特性 2. 側(cè)偏現(xiàn)象 3. 附著橢圓汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）12第二節(jié) 輪胎的側(cè)偏特性一、基本概念 二、輪胎坐標(biāo)系 汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）13三、側(cè)偏現(xiàn)象/側(cè)偏曲線1側(cè)偏力車輪中心 沿Y軸方向作用有 側(cè)向力 yF汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）142側(cè)偏現(xiàn)象車輪行駛方向偏離車輪平面的方向。 汽車?yán)碚摚≒o

5、werPoint版）153側(cè)偏力側(cè)偏角曲線汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）16四、側(cè)偏特性的影響因素 汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）17四、側(cè)偏特性的影響因素汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）18四、側(cè)偏特性的影響因素汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）19四、側(cè)偏特性的影響因素汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）20四、側(cè)偏特性的影響因素汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）21四、側(cè)偏特性的影響因素汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）22 五、回正力矩 eFTyz汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）23五、回正力矩汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）24五、回正力矩汽車?yán)碚摚≒owerPoint版

6、）25第二節(jié)結(jié)束！第二節(jié)結(jié)束！汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）26第三節(jié) 線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng) n思考題思考題 怎樣簡化為模型 ？n本節(jié)應(yīng)掌握的內(nèi)容本節(jié)應(yīng)掌握的內(nèi)容 1. 假設(shè)條件 2. 公式推導(dǎo) 3. 時(shí)域響應(yīng)特性、頻域響應(yīng)特性汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）27一、數(shù)學(xué)模型 1假設(shè)假設(shè)前輪轉(zhuǎn)角輸入 平面運(yùn)動(dòng)線性輪胎 兩輪摩托車。汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）28一、數(shù)學(xué)模型 2模型模型 rzrrrIakkbkaubkakuvmkbkakukk1221221212111汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）29二、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)1穩(wěn)態(tài)響應(yīng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng) 穩(wěn)態(tài)時(shí)： const， 則線

7、、角加速度均為零。解方程可得穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益，即轉(zhuǎn)向靈敏度： 其中 穩(wěn)定性因數(shù)（s2m-2） r2212211KuLuukbkaLmLusrK汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）30二、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)2穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型 K=0 中性轉(zhuǎn)向： K0 不足轉(zhuǎn)向： ，特征車速 K0 過多轉(zhuǎn)向： ，臨界車速LusrLusrLusrKuch1Kucr1汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）31二、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)2穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型 汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）32二、穩(wěn)態(tài)響應(yīng) 2穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型 汽車應(yīng)具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性？ 前輪轉(zhuǎn)角： 轉(zhuǎn)向半徑：RLLR

8、 汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）33二、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)3表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的參數(shù)表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的參數(shù)（1） 21汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）34 作業(yè) 證明 ：21LR汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）35二、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)3表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的參數(shù)表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的參數(shù) （2）轉(zhuǎn)向半徑的比值 當(dāng) 時(shí)， 0LR 00222111RKuLKuKuLuuuRr0RR汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）36 汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）37三、瞬態(tài)響應(yīng)1 瞬態(tài)響應(yīng)：瞬態(tài)響應(yīng)： （1）推導(dǎo) 瞬態(tài)時(shí)，二自由度方程的兩個(gè)未知數(shù)可以是 和 ，通過消元法消去 ，得到 的一元二階常系數(shù)微分方程。 由常微分方程的性質(zhì)或解法先得到

9、其通解和特解，最后得到正常汽車（小阻尼）的 。 rrr tr tCeBttrsin02000汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）38或 teAteABtttrsincos00212000汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）39三、瞬態(tài)響應(yīng)（2）表征瞬態(tài)品質(zhì)好壞的參數(shù) a)固有圓頻率 mc0汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）40三、瞬態(tài)響應(yīng)（2）表征瞬態(tài)品質(zhì)好壞的參數(shù) b)阻尼比 c)反應(yīng)時(shí)間 d)峰值反應(yīng)時(shí)間 mh020arctg汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）41三、瞬態(tài)響應(yīng)2 瞬態(tài)響應(yīng)的穩(wěn)定條件瞬態(tài)響應(yīng)的穩(wěn)定條件 ： （1） 時(shí)，只要 就收斂。 （2） 時(shí)， 應(yīng)為正值，即 。 過多轉(zhuǎn)向汽車，

10、 的車速為臨界車速 。 ，不穩(wěn)定。 ，與穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的臨界車速是一樣的。 r10120020020cru020cruuKucr1汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）42四、頻率響應(yīng)特性1 頻率響應(yīng)特性頻率響應(yīng)特性 ：幅頻特性、相頻特性2富氏變換：富氏變換： rsw ffA汽汽汽車車車012002BBrrr 0120022BjBjjrrr 0120022BjBjrrr汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）43四、頻率響應(yīng)特性2富氏變換：富氏變換： 式中 的富氏變換。 的富氏變換。 頻率響應(yīng)函數(shù)： r tr t jCBjBjBjHrr2002012汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）44四、頻率響應(yīng)特性2富氏變換：富氏變換： 幅頻特性幅頻特性： 要求共振頻率高些，通頻帶寬些，以保證操縱平要求共振頻率高些，通頻帶寬些，以保證操縱平穩(wěn)。穩(wěn)。 相頻特性相頻特性： 要求相位差小些，以保證反映靈敏。要求相位差小些，以保證反映靈敏。 22CBA BCarctg汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）45 汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）46四、頻率響應(yīng)特性3評(píng)價(jià)汽車操縱穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)汽車操縱穩(wěn)定性的5個(gè)參數(shù)個(gè)參數(shù) （1） ，即穩(wěn)態(tài)增益，a 。 （2）共振峰頻率 。 （3）共振時(shí)的增幅比 ，對(duì)應(yīng)超調(diào)量。 （4