四轮转向汽车非线性侧向动力学模型研究

"这篇论文是2005年由上海交通大学机械与动力工程学院的刘兴初、张建式和刘奋发表的，标题为“四轮转向非线性侧向动力学模型”。研究中，他们基于Pacejka轮胎模型构建了一个包含纵向运动的三自由度四轮转向车辆的侧向动力学非线性模型。通过对比单移线、双移线和蛇行试验的实测数据与仿真结果，证明了模型的有效性和准确性，可用于汽车侧向动力学特性和控制的研究。" 在汽车工程领域，侧向动力学是研究车辆在转弯或进行动态操纵时的行为，它涉及到车辆稳定性、操控性能和驾驶安全。四轮转向（4WS）系统允许所有四个车轮参与转向，以提高机动性和操控性，尤其是在高速行驶和低速停车时。Pacejka轮胎模型是一种广泛应用的轮胎力学模型，它可以准确地描述轮胎与路面之间的复杂相互作用，考虑了轮胎的各种非线性特性，如侧偏力、回转力和滚阻。 在该论文中，作者们建立的非线性侧向动力学模型考虑了车辆的纵向运动，这是因为在实际驾驶中，车辆的加速、减速和滑行都会影响侧向动力学行为。通过单移线、双移线和蛇行试验，这些实验涵盖了汽车操控性能的关键测试场景，可以全面评估模型的性能。实验与仿真结果的高吻合度验证了模型的可靠性，这意味着该模型能够精确模拟四轮转向车辆在不同驾驶条件下的侧向动态行为。 此模型的建立对于汽车工程领域的研究具有重要意义，因为它为汽车设计者和工程师提供了一个工具，以便更好地理解和预测四轮转向系统如何影响车辆的操控性和稳定性。此外，这样的模型也可用于开发更高级的车辆动态控制系统，如电子稳定程序（ESP）和自适应巡航控制（ACC），这些系统依赖于精确的车辆动力学模型来优化车辆性能和安全性。 总结来说，这篇论文提出的四轮转向非线性侧向动力学模型是汽车工程领域的一个重要进展，它结合了Pacejka轮胎模型的复杂性，能够准确模拟车辆在各种操控情况下的行为，为汽车操控特性和控制策略的研究提供了有力的理论基础。