《汽车操纵动力学》求取 ⇩

第一章概述1

一、问题的由来1

二、汽车是一个反馈系统2

三、汽车操纵动力学系统6

四、操纵稳定性的定义7

第二章汽车操纵稳定性的评价8

一、评价的基本概念8

(一)指令反应评价与扰动反应评价8

(二)力输入反应与角输入反应8

(四)线性区与非线性区9

(三)不同“工作点”下的评价9

(五)稳态评价与动态评价10

(六)“开环评价”与“闭环评价”11

二、常见的试验评价方法11

(一)角阶跃试验12

(二)角脉冲试验14

(三)正弦角输入试验14

(四)“回正性”试验15

(五)“撒手稳定性”试验16

(六)“蛇行”穿杆试验18

(八)“8”字形行驶试验19

(七)“移线”试验19

(九)稳态圆周试验20

(十)路扰反应试验23

(十一)凤扰反应试验24

三、各种试验评价之间的联系24

(一)阶跃输入反应与其它输入反应的关系——“杜阿密积分”的推广25

(二)脉冲输入反应与其它输入反应的关系26

(三)由斜阶跃反应推求等速输入反应与理想阶跃反应29

(四)起跃时间的推换30

(五)叠加推断的实例32

(一)频率特性与任意输入反应34

(六)开环特性与闭环特性的关系34

四、频率特性分析方法34

(二)由脉冲试验求系统频率特性36

(三)提高分析精度问题38

(四)阶跃试验的频率特性分析42

五、求系统近似传递函数的一种方法42

六、动态反应误差分析48

(一)操纵误差的时域分析48

(二)操纵误差的频域分析56

七、在较小的场地上提高试验评价车速的方法61

八、高速不足转向性的测定方法65

九、识别汽车方向控制特性的能量相平面表示方法69

(一)能量相平面69

(二)能量相平面上的车轮侧偏角71

(三)能量相平面上直角坐标与极坐标的意义72

(四)能量相平面的一般特征74

(五)相平面轨迹的一些特例80

(六)不同输入响应的能量相平面83

(七)结论87

十、汽车侧偏角瞬变过程的间接测定法87

一、作用在轮胎上的力和力矩96

第三章滚动轮胎的静力学特性96

二、侧偏角与侧向力特性98

三、侧偏角与回正力矩特性100

四、轮胎侧偏特性的简化理论模型101

(一)不同载荷分布下侧偏特性的一般表达式102

(二)两种简单对称分布载荷下的侧偏特性108

(三)几种非对称分布载荷下的侧偏特性113

(四)小结122

五、轮胎侧偏特性的半经验模型123

(一)侧向力半经验模型126

(二)回正力矩半经验模型131

(三)关于参数拟合方法137

(四)数据实例138

六、侧倾侧偏与侧倾推力140

七、纵向力对侧偏角影响的粗略概念——“摩擦圆”概念142

八、轮胎的侧偏角对滚动阻力与驱动力的影响143

九、轮胎侧偏特性的一般理论模型145

(一)小侧偏角下的侧向力与回正力矩146

(二)大侧偏角下的侧向力与回正力矩149

(三)胎体弹性对侧向力特性的影响155

(四)胎体弹性对回正力矩的影响158

(五)结论与应用161

十、轮胎纵滑与侧滑联合工况下的简化理论模型与半经验模型——“统一模型”164

(一)简化理论模型与无滑移时的力与力矩165

(二)在存在滑移区的一般状态下的力与力矩169

(三)在试验简化中的应用及计算与试验的初步比较174

(四)在小侧偏条件下纵向力对侧偏刚度的影响178

(五)小结182

第四章悬架系的静力学特性183

一、车身的侧倾与纵倾183

二、车轮负荷的确定190

三、独立悬架的举升效应和车轮侧倾194

四、侧倾转向195

五、悬架导向系的弹性——纵向力转向与侧向力转向198

第五章转向系的静力学特性202

一、转向系的弹性与侧向力转向202

二、转向系的综合刚度204

三、转向——悬架杆系干涉引起的附加转角206

四、前轮定位参数——前轮的角反馈与力反馈207

五、转向梯形219

六、转向力与“路感”221

七、转向系的间隙222

第六章空气力学特性224

一、空气阻力225

二、侧向力227

三、升力228

四、横摆力矩228

五、侧倾力矩229

六、纵倾力矩230

第七章简化模型的转向运动动力学分析232

一、二自由度角输入运动232

二、二自由度力输入运动245

三、考虑转向系转动惯量的三自由度力输入运动251

四、汽车的高速发飘及转向系刚度特性对高速方向控制的影响257

(一)在转向游隙内的方向飘摆258

(二)计入转向系刚度的角输入运动分析262

(三)结语270

第八章最小总方差设计271

一、计算总方差的一般方法273

二、二自由度角输入运动的总方差计算277

三、最小总方差与稳定性因数的选择279

四、其它设计参数对总方差的影响284

五、力输入运动的总方差289

六、小结292

第九章考虑侧倾自由度的转向盘角输入操纵运动295

一、线性三自由度角输入操纵运动的数学模型295

二、轮胎特性的线性化306

三、“红旗”CA770型汽车角输入反应的仿真与试验验证309

四、各种结构参数对操纵稳定性的影响318

五、侧向力反应的特征和动态侧滑问题的初步讨论332

第十章考虑侧倾自由度的转向盘力输入操纵运动336

一、线性四自由度力输入运动的数学模型337

二、“红旗”CA770汽车力阶跃输入反应的仿真与弯道撒手试验的比较346

三、若干结构参数对力输入操纵运动的影响360

四、四自由度力输入反应运动特征的仿真374

第十一章稳态转向特性仿真385

一、稳态转向特性的意义385

二、QYHS792A稳态转向特性仿真数学模型388

三、QYHS792A程序的功能特点与应用范围411

四、仿真效果413

五、稳态转向特性的控制422

(一)轮胎的侧偏刚度——载荷特性对汽车稳态转向特性的影响422

(二)轴荷分配对转向特性的影响425

(三)轮胎载荷能力的选择对载货汽车满载转向特性的影响427

(四)转向系刚度、轮胎拖距与主销后倾对汽车具有适当不足转向度的重要性428

(五)悬架系运动学特征对不同载荷下载货汽车转向特性的影响429

(六)侧向载荷转移的控制及其对转向特性的影响431

(七)滑路上的转向特性441

一、仿真计算程序的功能与特点446

第十二章在转向驱动与制动输入下汽车动态响应的仿真研究446

二、参数及变量符号的表示与说明447

三、汽车力学模型及运动方程式456

四、汽车运动学关系及有关参数计算463

五、轮胎力及汽车外力的计算473

六、汽车操纵的仿真形式和仿真结果的输出功能477

七、转弯制动仿真计算及试验验证479

八、仿真计算程序的应用及典型仿真实例484

第十三章驾驶员——汽车闭环操纵系统动力学仿真研究499

一、驾驶员模型的理论基础与一个理想化系统的驾驶员模型500

二、驾驶员的反应滞后对闭环响应的影响506

三、汽车的动力学特性与驾驶员的动态校正509

四、最优曲率控制(二阶预瞄)的一般理论与预测——跟随器控制理论514

五、不同预瞄窗下的系统模型520

六、双移线试验仿真与验证522

七、不圆滑轨道的预瞄修正526

八、宽道与单边约束道路下的预瞄修正527

九、侧向加速度反馈校正策略531

十、大角度路径下闭环操纵运动的仿真534

十一、点斜预瞄策略——一种最优样条控制模型537

十二、最优样条控制(三阶预瞄)的一般理论与“预测跟随器”理论的关系541

十三、高阶预瞄模型的二阶化549

十四、多自由度汽车(控制对象)校正参数的确定553

十五、非线性汽车(控制对象)校正参数的确定557

十六、汽车开环特性的闭环评价问题561

十七、不同模型仿真结果与试验结果的比较575

附录A 汽车操纵稳定性指标限值与评价方法(国标GB/T13047-91)589

附录B 力矩中心602

附录C 汽车振动与载荷的统计分析及悬挂系统参数的选择624

附录D 轮胎侧偏特性试验结果之例651

附录E 板簧变形运动学分析及其应用662

参考文献677