汽車的操縱穩(wěn)定性一直是汽車動力學(xué)領(lǐng)域的研究熱點,是決定高速汽車安全行駛的一個主要性能,被人們稱之為“高速車輛的生命線”。當(dāng)汽車在冰雪路面、對開路面和強側(cè)向風(fēng)干擾等極端工況下行駛時,對駕駛員的駕駛技術(shù)和汽車自身的性能都是極為嚴(yán)峻的考驗,一個微小的操作誤差或是外界干擾都極易引起交通事故的發(fā)生。因此,若能從汽車動力學(xué)的理論研究層面,給出汽車的操縱穩(wěn)定裕度,實現(xiàn)對汽車操縱穩(wěn)定性的定量化描述,將會為汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計和穩(wěn)定性控制器的設(shè)計提供重要的理論依據(jù)。對于汽車操縱穩(wěn)定性的理論研究,非線性分析方法是當(dāng)前的主流技術(shù)手段,且已有較為成熟的研究成果被廣泛認(rèn)可并應(yīng)用到了工程實踐中。但經(jīng)典的分析方法如李雅普諾夫函數(shù)法、相平面法等得到的都是定性結(jié)論,目前仍缺少明確的定量化分析方法。針對此問題,本文在進行了大量文獻閱讀工作的基礎(chǔ)上,基于李雅普諾夫指數(shù)和耗散能這兩種理論,以汽車系統(tǒng)的穩(wěn)定區(qū)域為研究對象,探索汽車操縱穩(wěn)定裕度的定量化計算方法,主要進行了如下研究工作:（1）在ISO坐標(biāo)系下建立了引入驅(qū)動力矩的五自由度非線性汽車模型,分析了汽車系統(tǒng)的全局相空間能量特性,提出了使用汽車轉(zhuǎn)向過程中的能量變化來區(qū)分穩(wěn)定狀態(tài)與... 

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
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摘要
ABSTRACT
符號說明
第1章 緒論
    1.1 研究背景與研究意義
    1.2 汽車操縱穩(wěn)定性分析的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于線性二自由度汽車模型的操縱穩(wěn)定性分析
        1.2.2 基于非線性汽車模型的操縱穩(wěn)定性分析
        1.2.3 經(jīng)典的非線性系統(tǒng)穩(wěn)定裕度分析方法
        1.2.4 研究現(xiàn)狀小結(jié)
    1.3 本文的研究內(nèi)容
    1.4 本文的研究思路
第2章 汽車動力學(xué)模型的建立及相空間能量特性分析
    2.1 汽車坐標(biāo)系的定義
    2.2 五自由度汽車運動微分方程的建立
    2.3 輪胎力的計算
    2.4 汽車系統(tǒng)的相空間能量特性仿真分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于李雅普諾夫指數(shù)的汽車操縱穩(wěn)定裕度研究
    3.1 李雅普諾夫指數(shù)的概念及基本性質(zhì)
        3.1.1 李雅普諾夫指數(shù)的概念
        3.1.2 李雅普諾夫指數(shù)的基本性質(zhì)
    3.2 李雅普諾夫指數(shù)的計算
    3.3 二自由度汽車模型的李雅普諾夫指數(shù)求解及操縱穩(wěn)定性分析
        3.3.1 求解參數(shù)的設(shè)置及穩(wěn)定區(qū)域的求解
        3.3.2 低附著路面,不同縱向速度條件下的求解結(jié)果
        3.3.3 高附著路面,不同縱向速度條件下的求解結(jié)果
        3.3.4 不同前輪轉(zhuǎn)角條件下的求解結(jié)果
    3.4 五自由度汽車模型的李雅普諾夫指數(shù)求解及操縱穩(wěn)定性分析
        3.4.1 求解參數(shù)的設(shè)置及穩(wěn)定區(qū)域的求解
        3.4.2 低附著路面,不同縱向速度條件下的求解結(jié)果
        3.4.3 高附著路面,不同縱向速度條件下的求解結(jié)果
        3.4.4 不同驅(qū)動方式條件下的求解結(jié)果
    3.5 基于李雅普諾夫指數(shù)的汽車操縱穩(wěn)定裕度構(gòu)建
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于耗散能的汽車操縱穩(wěn)定裕度研究
    4.1 汽車系統(tǒng)耗散能的計算
    4.2 基于耗散能的汽車操縱穩(wěn)定裕度計算方法研究
        4.2.1 統(tǒng)計物理中的相關(guān)基本概念
        4.2.2 基于耗散能的汽車操縱穩(wěn)定裕度計算方法
    4.3 基于耗散能的汽車操縱穩(wěn)定裕度分析
        4.3.1 低附著路面,不同縱向速度條件下的求解結(jié)果
        4.3.2 高附著路面,不同縱向速度條件下的求解結(jié)果
        4.3.3 不同前輪轉(zhuǎn)角條件下的求解結(jié)果
        4.3.4 不同驅(qū)動方式條件下的求解結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第5章 汽車操縱穩(wěn)定裕度理論計算方法的試驗驗證
    5.1 試驗方案的設(shè)計
    5.2 理論計算方法的試驗驗證
    5.3 本章小節(jié)
第6章 全文總結(jié)
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 論文的特色與創(chuàng)新點
    6.3 論文的不足與展望
參考文獻
作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[3]汽車驅(qū)動轉(zhuǎn)向耦合分岔特征分析及駕駛穩(wěn)定區(qū)域求解[D]. 王憲彬.吉林大學(xué) 2014
[4]船舶在波浪中的大幅橫搖運動及其運動穩(wěn)定性研究[D]. 胡開業(yè).哈爾濱工程大學(xué) 2011
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碩士論文
[1]基于同倫法的汽車多自由度系統(tǒng)駕駛穩(wěn)定區(qū)域求解方法研究[D]. 陳光輝.吉林大學(xué) 2019
[2]汽車驅(qū)動轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的前饋與反饋控制方法研究[D]. 牟宇.吉林大學(xué) 2018
[3]基于李雅普諾夫指數(shù)的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析[D]. 魏少攀.山東大學(xué) 2018
[4]基于李雅普諾夫指數(shù)的小型無人飛行器穩(wěn)定性研究[D]. 陳城.南京信息工程大學(xué) 2017
[5]基于4WS汽車操穩(wěn)系統(tǒng)分岔、混沌特性研究[D]. 李莉莉.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[6]新型可控變胞式碼垛機器人機構(gòu)動態(tài)穩(wěn)定性研究[D]. 陳輝慶.廣西大學(xué) 2015



本文編號：3688359