轮胎动力学模型的MATLAB仿真及其特性分析

本文主要探讨了轮胎动力学模型的建立与仿真分析方法。作者针对汽车操纵动力学研究的需求，对现有的轮胎模型如"魔术公式"进行了深入研究。"魔术公式"是一种广泛应用于轮胎力学建模中的简化模型，它能够捕捉轮胎的基本动态行为，包括轮胎力与纵向滑移率之间的关系，以及纵向力、侧向力和回正力矩与纵向滑移率、侧偏角和垂直载荷之间的关联。 在论文中，作者首先回顾了各种轮胎模型的特点，强调了它们各自适用的场景，如簧下质量模型适用于低速情况，而"魔术公式"则因其简化的数学形式，更适合于高速行驶和动态分析。通过对"魔术公式"的运用，作者在MATLAB/Simulink环境中构建了轮胎动力学模型，这使得复杂轮胎行为的仿真变得更加直观和精确。 通过仿真分析，研究者观察到"魔术公式"轮胎模型能够有效地模拟轮胎的动力学特性，包括其非线性响应，这对于理解和预测车辆在不同驾驶条件下的性能至关重要。例如，它能准确模拟轮胎在制动时的抱死现象，或者在转向时的侧向力分布，这些都是车辆稳定性和操控性的重要因素。 此外，该模型对于评估车辆在复杂路面条件下的动态行为，如湿滑路面上的滑移控制、越野行驶中的摩擦力变化等，都具有很高的实用价值。论文的结果表明，这种轮胎动力学模型能满足整车动力学研究的需要，为车辆设计和控制系统优化提供了重要的理论支持。 本研究不仅深入剖析了轮胎动力学模型的建立方法，还展示了其在实际工程中的应用前景，为提升汽车操纵性能和安全性提供了关键的工具和技术。对于从事车辆工程、动力系统分析以及轮胎技术研究的专业人员来说，这篇论文具有较高的参考价值。