汽車?yán)碚摰谖逭缕嚨牟倏v穩(wěn)定性

汽車?yán)碚撜n件第五章汽車的操縱穩(wěn)定性汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）1*第1頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一引言

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2頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)概述思考題

如何判斷汽車操縱穩(wěn)定性好壞？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*第3頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、基本內(nèi)容

1．時(shí)域響應(yīng)

2．頻域響應(yīng)

3．回正性

4．轉(zhuǎn)向半徑

5．轉(zhuǎn)向輕便性

6．直線行駛性

7．典型行駛工況

8．極限行駛工況

9．轉(zhuǎn)向盤中間位置操縱穩(wěn)定性汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）4*第4頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、車輛坐標(biāo)系與時(shí)域響應(yīng)1．車輛坐標(biāo)系

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）5*第5頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、車輛坐標(biāo)系與時(shí)域響應(yīng)2．時(shí)域響應(yīng)

SteadystateTransientstat3．穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性

不足轉(zhuǎn)向中性轉(zhuǎn)向過(guò)多轉(zhuǎn)向汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）6*第6頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、車輛坐標(biāo)系與時(shí)域響應(yīng)

4．瞬態(tài)響應(yīng)特性

反應(yīng)時(shí)間—、超調(diào)量—波動(dòng)頻率—穩(wěn)定時(shí)間—汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）7*第7頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、人—車閉路系統(tǒng)1.開路（環(huán)）系統(tǒng)2.閉路（環(huán)）系統(tǒng)

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）8*第8頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)概述四、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)

1．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)汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）9*第9頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一五、時(shí)頻響應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)

2．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．橫擺角速度頻率響應(yīng)特性

（1）共振峰頻率f（2）1Hz時(shí)的相位滯后角汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）10*第10頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)結(jié)束！汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）11*第11頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)輪胎的側(cè)偏特性

思考題

輪胎側(cè)偏特性在汽車建模中的重要性？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12頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第二節(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*第13頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、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

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）14*第14頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2．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≒owerPoint版）15*第15頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3．側(cè)偏力—側(cè)偏角曲線汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）16*第16頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、側(cè)偏特性的影響因素

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）17*第17頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、側(cè)偏特性的影響因素汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）18*第18頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、側(cè)偏特性的影響因素汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）19*第19頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、側(cè)偏特性的影響因素汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）20*第20頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、側(cè)偏特性的影響因素汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）21*第21頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、側(cè)偏特性的影響因素汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）22*第22頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一五、回正力矩

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）23*第23頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一五、回正力矩汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）24*第24頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一五、回正力矩汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）25*第25頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)結(jié)束！汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）26*第26頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)

思考題

怎樣簡(jiǎn)化為……模型？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*第27頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、數(shù)學(xué)模型

1．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*第28頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、數(shù)學(xué)模型

2．模型

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）29*第29頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)1．穩(wěn)態(tài)響應(yīng)

穩(wěn)態(tài)時(shí)：

const，則線、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）

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）30*第30頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)2．穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型

K=0—中性轉(zhuǎn)向：

K>0—不足轉(zhuǎn)向：，特征車速

K<0—過(guò)多轉(zhuǎn)向：，臨界車速汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）31*第31頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)2．穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）32*第32頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)

2．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：汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）33*第33頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)3．表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的參數(shù)（1）

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）34*第34頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一※作業(yè)證明：汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）35*第35頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)3．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)，

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）36*第36頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）37*第37頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、瞬態(tài)響應(yīng)1．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(guò)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—先得到其通解和特解，最后得到正常汽車（小阻尼）的。

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）38*第38頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一或

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）39*第39頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、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

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）40*第40頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、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)間汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）41*第41頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、瞬態(tài)響應(yīng)2．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(guò)多轉(zhuǎn)向汽車，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。汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）42*第42頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、頻率響應(yīng)特性1．頻率響應(yīng)特性

：幅頻特性、相頻特性2．富氏變換：

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）43*第43頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、頻率響應(yīng)特性2．富氏變換：

式中－－的富氏變換。－－的富氏變換。頻率響應(yīng)函數(shù)：

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）44*第44頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、頻率響應(yīng)特性2．富氏變換：

幅頻特性：

要求共振頻率高些，通頻帶寬些，以保證操縱平穩(wěn)。

相頻特性：

要求相位差小些，以保證反映靈敏。

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）45*第45頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）46*第46頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、頻率響應(yīng)特性3．評(píng)價(jià)汽車操縱穩(wěn)定性的5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）低頻時(shí)的相位滯后角應(yīng)小些，。（5）高頻時(shí)的相位滯后角應(yīng)小些，。汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）47*第47頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

汽車?yán)碚摚≒owerPoint版）48*第48頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期一