第三节线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应.pdf

第五章 汽车的操纵稳定性 第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输 入的响应 本节将首先建立线性二自由度汽车模型，在此基础 上，分析汽车的稳态响应特性、瞬态响应特性和频率响 应特性。 返回目录 1 第三节线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 一、线性二自由度汽车模型运动微分方程 思考：车辆坐标系中，汽车共有多少个自由度？ 1.建模中假设 1）忽略转向系统的影响，直接以前轮转角作为输入； 2 ）忽略悬架的作用；车身只作平行于地面的平面运动，绕z 轴的 位移、绕y 轴的俯仰角和绕 x 轴的侧倾角均为零，且 FZr FZl ； 3 ）汽车前进速度不变。 在上述假设下，汽车被简化为只有侧向和横摆两个自由度的两轮 汽车模型。 假定汽车a ≤0.4g ，轮胎侧偏特性处于线性范围内；不计地面切 y 向力F 、外倾侧向力 、回正力矩T 、垂直载荷的变化对轮胎侧偏 X Fy γ Z 刚度的影响。 2 第三节线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 2.两轮汽车模型及车辆坐标系 y x 3 第三节线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 3.运动学分析 确定汽车质心（绝 对）加速度在车辆坐标 系的分量a 和a 。 x y 沿Ox轴速度分 量的变化为 (u +Δu cosΔθ−u − v +Δv sinΔθ) ( ) ucosΔθ+ΔucosΔθ−u −vsinΔθ−ΔvsinΔθ 4 第三节线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 考虑到 很小并忽略二阶微量 Δθ ucosΔθ+ΔucosΔθ−u −vsinΔθ−ΔvsinΔθ Δu −vΔθ du dθ 上式除以Δt并取极限得 a −v u −vω x r dt dt 同理可得