基于虚拟样机技术的轿车操纵稳定性的研究.pdf

辽宁工学院硕士学位论文基于虚拟样机技术的轿车操纵稳定性的研究姓名：刘浩申请学位级别：硕士专业：机械制造及自动化指导教师：何辉20060301暹宁王警蒎醺圭学整论文摘要本文聚用威拟梯柄- 技术及多体系统动力学的理论方法，殿用机械系统动力学分辑赣蒋A 黔A M s 懿轿车专鬻穰浃A D A M s 忿嚣，邀行了菜轿车操缴稳定性韵仿真及钱纯磅竞+论文以国产某轻率为研究对敷，对该鹱率采罔的前麦弗逊式独立悬絮、籍三连秆式毕独藏悬架进行了分析和研究强悬架雾体系统模型的熬础上，建立了7 8 个蠡凑疫翡食橡蔽菊套躺整牵模蘩其审三连释式攀独立熬粲瀚建立，丰富了A D A M S较{ 隼熬悬繁攘型数攮露建臻该模銎} 避簿了稳态转商蒋栏、瓣态转彝转链、转囊强正性、侧风稳定性及蛇行试验等傍囊分椽邋过稳态匿转实攀试验与仿冀试验黠比，验J } 芷了该模型酌正确性及A D A M s 软件的置信度针对于高遮回正性仿冀的残甓横摆霜速度稳路大子莓猕窥定值闻越，谶行了前悉絮系统定位参数的优化，得出前最捷懿装悬絮蔟缀参数，共嚣僳诞了荬窀傍奏瀵是爱家檬绺筑定要求模型建立j 霆程中爆始几傅参数、壤性参数等懿获取，一方嚣遥过三缝实络建搂c A D 软件c A T I A 计辣得到；另一方磷通过设计赋的= 缝图纸得到( 如{ 各个树套丽窥、藏强器隧怒、弹簧弼《攫等) 。

关键调：廛羧榉机技零；多体动力学；搡缎稳定接；谯纯；姻A 醚s 软锌辽宁工学院硕士学位论文A _ b s t r a c t1 ’i l ev i r t u a lp r o t o t y p et e c l m o l o g ya n dd y n 轾l n i c so fm u l t i 也o d ys y s t e m s ，a s s o c i 纳e d诚蠹娃臻p 羚繇s 基巍蘸l 鞲礤毽l e 矗D 枷S 翩fo } 氆e 脚穗勰沁毹g y s 锭黼s 酶u i a 矗巍w 瓣艟A M S 囊鑫sb 翳建8 露i 艇姆曛砖盛辩过醚i o 薄8 赫罐蛀m i z 蘸轻醴羲8 戚王i 鼯耋匏蠡i 懿y 艇鑫c a ri nt h i sd i s s e r t a 畦o n A I lr o s e a r c hd o n ei nt l l ed i s s e r t a t i o ni 8b a s e do nt h es o m e 口1 _ o d u c t i o nc a EI t s 舟o m滁p 纛辩纛i 穗e p e 蟠黼ts 稍辫s i o n 鞠dT e a r 秘一{ i 放s e m i —i 张d 霉p e n d e n ts u s p e n s i 锄聚a v eb e e 珏鞋鼹蠢y 黯d 丧蕤d } c s 毒嚣端基醅+ B 蠢s e d Ⅸl 至酶燧辍避f 龆rs 毽嬉姆蠡i 避勰心d e l ，{ 矗搴m l 王l t i 山o d y 姐db u s 嫩n g s 削lv e h i c l em o d e lW e 羚如v e l o 戤文i ∽l u d i 珏g7 8D O E 孙en i —l i n ks e m i —i n d e p e n d e n ts u s p e n s i o nm o d e Je n t l 鼬e 嚣dt h ee l e m e n t0 fA D A M S ／c a rm o d e il i b } a 搿．A p p l 通gl 酶f 注lV e 撼c i em o d e l ，h g v ep e r f 0 咖e ds t e e r i n gs t e a d yr e s p o n s et e 髓寡i 瓣l 毫t l o 毽s 地藏鹞拄a 鼓惑德主臻嚣p 鞣s e 耗惑s 波莲越l o 鑫，堪i 寥i 耀秘i l i 每s 主骰娃汝i 触，艚。

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频繁的交通事故使公路的交通安垒成为一个广泛关注的挺会闽熬【l 】这一安金耀蘧的鬃凌壤努淹嚣大帮癸：主动安全牲瑟被动安黛镳主漤安塞憷蔗揍汽车鬟衡鹩蠢簇有交遥麸琵下臻掰能安全逮述热攀敲鹣一耱褴黪，魏可靠性、环境视见性、操纵稳定饿髑加速制渤性镣按照汽攀漆故的诱发麴嚣索的骥：铡峦大戮小遮摊烈，其蹶窿是搡缎稳定性、蕊逮裁动链、环境稷爱缝黟霹靠栏被动蠹垒谯是捂汽事程发塞不霹遴兔静事馥拜寸( 特弱是涉投A 员伤亡对) ，尽阿裁减，l 、箕嚣袋熬一糖蕊糍，毽矮静群《翡蠡纷攀豢帮行人≥安念牲帮内都( 黎燕) 安全性∞l 几十年来，如侮设计汽牵瓠获褥良好黔主凄安全馒笼英是搡缓稳定栏，始终是各黧学喾和竣圣} 》攀们酌主要研究方向之一汽率豹操纵稳定饿是汽车理论的重簧组成部分，它通常包含联系的两个方蕊，鄄操缎性葺珏稳定栏程驾驶毒不感裁遗凳紧张、疲劳靛条棒下，搽缀牲是搬汽牵髓蟹遵褥驾驶黉逶避转穗系及转宾车轮绘定魏骞彝符驶；稳定魏是搓汽车在遥鬟癸器干扰时，能够抵抗干扰而保持稳患行驶的能力嗍汽车的操纵糠定性不仪影晌剿汽率驾驶的操缎轻便程度，焉屈也是缳涯瘫逮行驶攀辆靛一个妻器性能腰以人们穆之戈“囊遽攀赣秘生命线”对予一辆行驶中瓣汽车，龄爨慰它躲据周骞拦个方嚣：鬻驶贯兹溅襻、鼹露撵愿力和空气作用力。

地球弓l 力是一个定谍因素，不诗入汽车孵输入之内麟汽攀懿绦辍豫定链来漭，驾装舞霹汽车瓣输入 { 秘7 毋年代中屠麓戳薅，嚣戆裁蔫驾骧虽瓣汽攀赢线孬鼗靛栽、转鸾行驶靛靛窝转囱辍矮程等特靛瀚戆髓，进{ 亍主理谬价( s u b j e c l i v eE v 鑫l u 鑫畦巍) [ 8 l 圭双诺徐方法虽然没骞经过溪谂攘浮，德是，出予考虑了驾驶鼹医豢和邀路坯壤的特赢，掰{ 美程一定糕度上体现了} l l 蝼设诗静慧想然两，经过大爨魏试验设计进程，入们发现：主述方法蒸本上誊效辘控秘了稳定憔( 运韵麓瀚滋稳定往霸抵抗舞赛干扰豹能力) ，丽辩汽车的瞬态晌液等特性t 由予骞囊译徐与生鼹浮硷不一敬，嚣越难以霄效遮薅予汽率绦缎缝竣圣} 起簇困燕客蕊评徐方法爨熬绶爨一般投镪系统羽要求罐出，巍器繇法，瑟圭溪谬徐帮是驾驶人员按照一定的躐踪鬻求操纵汽率时对操纵幼作难易程腱的煤觉这年中感觉辫不究全取决予汽车本身褥特性，遥取浃予入兹纷为特镶，取抉予遴踌躐踪的鬟求释遘耧针对上述问题，8 0 零代扔，人们从理论和试黢题个方匿蒜零，滚瓤开始潦入避研究驾驶员方向控制模擞，毒效遗仿真了驾驶员一攀辆一道路蝴环系统对给定路径翡鼗疆过糕酾。

蠢试验穷嚣，考瘩戮驾鞭员模蘩鹃瀵震纛度不爨满麓主动安全蠖翅2l 绪论辽宁工学院硕士学位论文环设计的要艰，以及安全试验设计方法只能攘样攀试制簸采用，势受到囊然条l 睾限制等缺陷，研制了开发型驾驶模拟器这种模拟器采用先进的实时仿真、数字成像、液压控制技术，将真实的驾驶员匈摸拟型化的汽车相结合，通过室内计算机仿真代替场魄试验，缓帮了毽论磅究静发震程度与汽车主渤安衾瞧闭弼：设计要求之阊豹矛蜃农仿囊谭徐穷露，基本学者安都垂人摄援颈骥模型，提出一个理论上甄测操缎稳定性的方法【J0 1 安部正人认为：人在操纵汽车时并不宪全以跟随性能为目的去调整自身的动态特性参数，还鬻考虑到汽车运劝的安全性以及自身的体力因素汽车酌易撵缴链与据诧选择静驾鞭受豹动态参数辑要求的控制负攒，主黉取决于鞭精距凑( 夯即穰黢时阕) 联整个潮环系统瑟裁达劐麴蛙跪援蜷，郢谬侩搬掭9 0 年代，郭礼辉教授也曾在驾驶员一汽擎一道路闭环操纵系统模型研究队1 4 l ，且考虑了影响汽车操纵稳定性的诸多因素的基础上，提出可物理意义明确的各个单顼总方差评价指标( 鞔道、镝向加速度、转向盘角速度、前衙轮铡向力系数) ，并且应周频域绞诗转摄方法提避霹溺嚣系统主旗安全牲懿练会谬侩与铙纯设计方法，便于誓程应用。

H a r a d a 基本定常的驾驶员特性建立了以三个单项均方值攒栝( 轨道误差、转向盘角度、驾驶员操纵负担) 为基础的综合性能指标，文献【1 5 】比较分析了驾驶员一汽车一道潞闭环搡级系统主韵安全性的各个革项评价指标，验证了在汽车设诗中仪援有隈令攀矮播标裁《戳确定密会理熟练会湃价攒稼豹结论；对汽车翡开环操纵性单项评价指标也傲了补充；并对汽车的舞环操纵燃译价指标鄹驾驶员一汽车一道路闭环操纵系统主幼安全性综台评价指标进行了相关分析麓今，仿真技术锁域里不断出现诸如人誓神经网络f i 6 ．1 稍、最优控制l ’甜、模糊控铡‘‘9 ∞l 、寝戳瑗实按术驻n ，逡鎏新技术逐步瘦该霜戮操缀稳定往磷究孛努籍给搽缀稳定性研究荣来质的飞跃猩汽车操纵稳定性建模中，存在许多非线性环节，利用人工神经网络技术，结合试验数据进行建模，则可觅好地模拟实际汽车，更好地掌握稳定性规律采爿j 人工神经弼终建立豹轮貉力学模垄，可戳跑较精确趣厦获轮骆翻偏特往，大夫挺嵩建横睾毒发；利用人王享孛经鼹络建立驾驶贯模型，霹采弱不翮避刻、不阕鼹裹懿汽零运动轨迹与预测轨逑的误差值作为输入，输出前转向角，邀可使操稳定性仿真结粟更接近于实际行驶试验。