基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向仿真研究

基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向仿真研究,基于,虛擬,樣機(jī),技術(shù),汽車(chē),輪轉(zhuǎn),仿真,研究,鉆研 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )文獻(xiàn)綜述 設(shè)計(jì) (論文 )題目 基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的汽車(chē)四 輪轉(zhuǎn)向仿真研究 作者所在系 別 機(jī)電工程學(xué)院 作者所在專(zhuān)業(yè) 車(chē)輛工程 作者所在班級(jí) 者 姓 名 文家麒 作 者 學(xué) 號(hào) 201322350 指導(dǎo)教師姓名 趙秋芳 指導(dǎo)教師職稱(chēng) 副教授 完 成 時(shí) 間 2017 年 2 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 說(shuō) 明 1． 根據(jù)學(xué)校《畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作暫行規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )文獻(xiàn)綜述。文獻(xiàn)綜述作為畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2． 文獻(xiàn)綜述 應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作前期內(nèi)完成，由指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)并經(jīng)所在專(zhuān)業(yè)教研室審查。 3．文獻(xiàn)綜述各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語(yǔ)言通順，外來(lái)語(yǔ)要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫(xiě)詞，須注出全稱(chēng)。 4．學(xué)生撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述， 閱讀的主要參考 文獻(xiàn)應(yīng)在 10 篇以上（ 土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)篇數(shù)可酌減） ，其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。 5．文獻(xiàn)綜述的撰寫(xiě)格式按畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )撰寫(xiě)規(guī)范的要求，字?jǐn)?shù)在 2000 字左右。文獻(xiàn)綜述應(yīng)與開(kāi)題報(bào)告同時(shí)提交。 第 1 頁(yè) 共 4 頁(yè) 基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向仿真研究 文獻(xiàn)綜述 摘要： 隨著當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，道路安全得到了人們更高的重視，為了保證行車(chē)安全，汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性也受到了重視。四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)能提高汽車(chē)行駛穩(wěn)定性，可以提高汽車(chē)的循跡能力。 原來(lái)的研究方法會(huì)花費(fèi)大量成本 ，由于計(jì)算機(jī) 技術(shù)的發(fā)展，使用基于 虛擬樣機(jī)的仿真研究 ，能夠減少實(shí)驗(yàn)成本。 關(guān)鍵字： 四輪轉(zhuǎn)向 ； 虛擬樣機(jī)；仿真 on of of s of in to of a of to of of on 、 汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向仿真研究的科學(xué)意義和應(yīng)用前景 隨著現(xiàn)代汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展，汽車(chē)的行駛速度越來(lái)越快。交通安全問(wèn)題成為日益嚴(yán)重的問(wèn)題。在發(fā)生事故時(shí)，原來(lái)的被動(dòng)安全措施不起作用，隨之產(chǎn)生了汽車(chē)主動(dòng)安全的研究設(shè)計(jì)。汽車(chē)四輪轉(zhuǎn)向 (4術(shù)在這種情況下產(chǎn)生。原來(lái)的研究方法會(huì)花費(fèi)大量成本，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了能節(jié)約很多的虛擬樣機(jī)的仿真研究 。 二、汽車(chē) 4國(guó)內(nèi)外研究概況 1、汽車(chē) 4國(guó)外研究狀況 20 世紀(jì)初到 20 世紀(jì)八十 年代。當(dāng)時(shí)的人們想要設(shè)想獲得較小的車(chē)輛轉(zhuǎn)彎半徑，應(yīng)用車(chē)輛主要是工程車(chē)和軍用車(chē)，采用前后輪同時(shí)反向轉(zhuǎn)向，來(lái)提高車(chē)輛機(jī)動(dòng)性。 1907 年， 4統(tǒng)的第一個(gè)專(zhuān)利產(chǎn)生于日本。該結(jié)構(gòu)是將前后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過(guò)一根軸連接起來(lái)。該結(jié)構(gòu)早期應(yīng)用在大型車(chē)輛上。 20 世界八九十年代。車(chē)輛動(dòng)力學(xué)研究的深入，人們認(rèn)識(shí)到 4統(tǒng)能提高汽車(chē)高速行駛的操縱穩(wěn)定性，世界各大公司開(kāi)始對(duì) 4術(shù)進(jìn)行研發(fā)，日本是其中的典型代 第 2 頁(yè) 共 4 頁(yè) 表， 1985 年， 司的 統(tǒng)首次應(yīng)用在乘用車(chē)上。隨后 統(tǒng)進(jìn)行了更新?lián)Q代，產(chǎn)生了 產(chǎn)品，這些系統(tǒng)提高了汽車(chē)高速轉(zhuǎn)向操縱穩(wěn)定性。 1987年， 司的車(chē)速感應(yīng)型 4統(tǒng) （ 用于轎車(chē)上。 90 年代末至今。隨著電控技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)歐美日等國(guó)家對(duì)智能交通系統(tǒng)，智能車(chē)輛公路系統(tǒng)等特大項(xiàng)目越來(lái)越重視?？蒲腥藛T不再?gòu)膯我坏拈_(kāi)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(chē)主動(dòng)底盤(pán)控制系統(tǒng)。，有效改善了整車(chē)的綜合性能。 司和 司聯(lián)合研發(fā)的電動(dòng)式 4統(tǒng)（ 最具代表性。該系統(tǒng)裝備于 司量產(chǎn)的車(chē)輛 002 卡上，極大改善了低速的機(jī)動(dòng)性 。 2、汽車(chē) 4國(guó)內(nèi)研究狀況 上海 交通大學(xué)的喻凡 [8]教授采用了 制和非線(xiàn)性的滑?？刂评碚?，結(jié)合了直接橫擺力矩，對(duì)汽車(chē)模型進(jìn)行了集成控制。 吉林大學(xué)的 郭孔輝院士對(duì)輪胎模型進(jìn)行了深入的研究，提出了統(tǒng)一輪胎模型。 武漢理工大學(xué)的鐘紹華 [10]教授通過(guò)建立二自由度的 4型，分析其對(duì)定性的影響。 四輪轉(zhuǎn)向 (4為改善汽車(chē)操縱穩(wěn)定性能最有效的一種主動(dòng)底盤(pán)控制技術(shù)，通過(guò)對(duì)汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的直接作用，有效地改善了汽 車(chē)的轉(zhuǎn)向操縱性能和行駛安全性能。車(chē)輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng) (提高汽車(chē)行駛穩(wěn)定性的控制目標(biāo)出發(fā)，通過(guò)調(diào)節(jié)作用在車(chē)輪上縱向力的大小，在車(chē)體上產(chǎn)生一個(gè)橫擺力偶矩，從而糾正汽車(chē)的行駛姿態(tài)，改善汽車(chē)的轉(zhuǎn)向特性，使汽車(chē)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(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 和前景 四輪轉(zhuǎn)向技術(shù) (4 其主要目的是增強(qiáng)轎車(chē)在高速行駛或在側(cè)向風(fēng)力作用下的操縱穩(wěn)定性，改善低速時(shí)的操縱輕便性，在轎車(chē)高速行駛時(shí)便于由一個(gè)車(chē)道向另一個(gè) 車(chē)道的移動(dòng)調(diào)整，以減少調(diào)頭時(shí)的轉(zhuǎn)彎半徑。上世紀(jì) 80 年代的本田 車(chē)、馬自達(dá) 602 轎車(chē)及 念車(chē)都曾 應(yīng)用了四輪轉(zhuǎn)向技術(shù) 。 根據(jù)現(xiàn)時(shí)車(chē)速的不同，系 統(tǒng)轉(zhuǎn)向后軸具有三種轉(zhuǎn)向動(dòng)作：異相、中相和同相。低速行駛時(shí)，后輪轉(zhuǎn)彎方向與前輪相反，這就是異相。中速行駛時(shí)，后輪筆直而保持中相。高速行駛時(shí)，后輪處 于 正相，和前輪轉(zhuǎn)彎方向相同。在低速行駛時(shí)，異相拖曳操縱，尾部跟隨車(chē)輛的真實(shí)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(shí)，如 倒車(chē)上船板或野營(yíng)帶拖車(chē)停車(chē)時(shí)， 使操縱更容易。倒拖車(chē)時(shí)。負(fù)相極大地改進(jìn)拖車(chē)對(duì)轉(zhuǎn)向動(dòng)作的反應(yīng)，更容易使車(chē)輛就位。 從 20 世紀(jì) 80 年代末期到今天，日本汽車(chē)制造商一直延續(xù)著獨(dú)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(guò)度，而不會(huì)導(dǎo)致成本和重量增加過(guò)多不利影響。 日產(chǎn) 在向世人證明四輪轉(zhuǎn)向是具有價(jià)值的挑戰(zhàn)性駕控特性。通過(guò)電腦輔助，日產(chǎn)的超級(jí) 統(tǒng)啟用了嚴(yán)密控制的直排輪剎車(chē)，這種形式可以被任何一種替代手段予以貫徹。當(dāng)您面臨彎角的挑戰(zhàn)時(shí)，后輪將首先逆向轉(zhuǎn)向，以便提升初始轉(zhuǎn)向響應(yīng)的敏銳度。然后，當(dāng)傳感器感應(yīng)到汽車(chē)回應(yīng)轉(zhuǎn)向操控時(shí)，后輪將在與前輪相同的方向轉(zhuǎn)向，從而立刻導(dǎo)入后胎的滑動(dòng)響應(yīng)，這種響應(yīng)可有助于調(diào)整攻彎的角度。由于電腦在監(jiān)控著整個(gè)過(guò)程，轉(zhuǎn)向過(guò)度量將一直得到抑制。所以現(xiàn)在除了一些大型卡車(chē)和賽車(chē)使用外，乘用車(chē)幾乎都沒(méi)有使用，四輪轉(zhuǎn)向技術(shù) 極大地提升了大型車(chē)輛的操縱性、穩(wěn)定性、安全性及舒適性，是一項(xiàng)與防抱制動(dòng)系統(tǒng) 引力控制系統(tǒng) 媲美的具有劃時(shí)代意義的汽車(chē)技術(shù)革命，改變了大型車(chē)輛的未來(lái)，并可望于未來(lái)的 5 年內(nèi)成為大型車(chē)輛最受歡迎的選裝件之一 四、總結(jié) 當(dāng)今社會(huì)，道路交通設(shè)施不斷完善，汽車(chē)的新技術(shù)也不斷涌現(xiàn)。汽車(chē)的保有量 也越多， 第 3 頁(yè) 共 4 頁(yè) 如何提高汽車(chē)行駛時(shí)的安全性顯得尤為重要，被動(dòng)安全已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們的 要求，主動(dòng)安全 得到了人們?cè)絹?lái)越高的重視。四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)是一種能有效提高汽車(chē)行駛穩(wěn)定性的技術(shù)，它可 以使車(chē)輛低速時(shí)改善其機(jī)動(dòng)性，它可以使車(chē) 輛在高速時(shí)改善穩(wěn)定性。 五、參考文獻(xiàn) [1]殷國(guó)棟 ,陳南 J]2008,6(2) :10[2]郭孔輝 吉林科學(xué)技術(shù)出版社， 1991. 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