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基于横摆率反馈的四轮转向系统的仿真研究

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基于横摆率反馈的四轮转向系统的仿真研究

摘要车辆的四轮转向作为提高车辆操纵稳定性的有效手段已得到广泛认可,许多新的有关四轮转向的观点被不断提出,运用4WS技术可以有效地减小低速行驶时车辆的转弯半径,使车辆在低速行驶时更加灵活。另外,该技术还可以改善车辆在高速行驶时横摆角速度和侧向加速度等瞬态响应指标,提高高速行驶时的操纵稳定性,从而提高车辆的主动安全性。随着对汽车动力学的深入研究,人们开始认识到,四轮转向系统可以有效地提高汽车低速转向时的机动性及高速转向时的操纵稳定性,因此四轮转向系统在沉寂了多年之后目前又成为底盘控制技术的研究热点。本文根据牛顿矢量力学体系的动量定理、动量矩定理及牛顿第二定律,推导出二自由度四轮转向汽车动力学模型,以二自由度四轮转向动力学模型为例,对两种经典的四轮转向控制方法进行研究,仿真结果表明这两种控制方法均在一定程度上改善了汽车低速时的机动性及中高速时的操纵稳定性。关键词汽车;四轮转向;操纵稳定性;仿真分析ABSTRACTTHECONCEPTOF4WSCANIMPROVEHANDINGSTABILITYWHICHHASBEENACCEPTEDWIDELYMANYTHEORIESANDTECHNOLOGIESHAVEBEENADVANCEDNOWADAYSTHE4WSCALLREDUCETURNINGRADIUSANDINCREASEMOBILITYINLOWSPEEDALSO4WSCANIMPROVETRANSIENTRESPONEOFYAWINGRATEINHIGHSPEEDANDHIPSPEEDHANDINGSTABILITYINTHISWAY,4WSCANGETBETTERACTIVESAFETYASTHETHOROUGHRESEAREHONEARDYNAMIES,PEOPLEAREBEGINNINGTOREALIZETHATFOURWHEELSTEERINGSYSTEMCANEFFECTIVELYIMPROVETHEMOBILITYOFCARWHENLOWSPEEDSTEERINGANDTHEMANIPULATIONSTABILITYWHENHIGHSPEEDSTEERING,THEREFORE,FOURWHEELSTEERINGSYSTEMNOWHASBEEOMECHASSISCONTROLTECHNOLOGYRESEAREHHOTSPOTAGAINAFTERSILENC

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