基于虛擬技術(shù)的多軸轉(zhuǎn)向車輛操縱穩(wěn)定性研究.pdf

1、重型車輛車軸較多，車體長、噸位大，低速轉(zhuǎn)彎半徑大、機動性差；高速轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性欠佳，易失去方向控制，釀成交通事故。研究多軸轉(zhuǎn)向技術(shù)可有效解決上述問題，提高汽車操縱穩(wěn)定性能。目前對多軸轉(zhuǎn)向車輛操縱穩(wěn)定性的研究一般采用首先建立數(shù)學(xué)模型，然后進行仿真分析，最后以曲線和數(shù)據(jù)的形式給出性能評價的方法。這種研究方法存在以下缺陷：建立的數(shù)學(xué)模型簡化尺度大，不能逼真的反映汽車真實的運動情況，影響仿真結(jié)果的正確性；以曲線和數(shù)據(jù)的形式評價汽車的操縱穩(wěn)定性能比較

2、抽象，缺乏對試驗過程中汽車運動姿態(tài)變化的直觀描述。
　　鑒于目前狀況，本文基于虛擬技術(shù)（包括虛擬樣機技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)）以某三軸全輪轉(zhuǎn)向車輛（6WS)為例對多軸轉(zhuǎn)向車輛操縱穩(wěn)定性能進行了研究，主要內(nèi)容包括以下方面。
　　(1)為更真實地反映汽車的動力學(xué)特性，本文基于虛擬樣機技術(shù)，使用ADAMS/Car建立了6WS的虛擬樣機模型。中后軸車輪的轉(zhuǎn)向是通過在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)增加中后軸齒輪齒條式轉(zhuǎn)向機構(gòu)和在中后懸架增加轉(zhuǎn)向節(jié)實現(xiàn)的。各車輪轉(zhuǎn)

3、動角度的大小和方向由齒輪齒條式轉(zhuǎn)向機構(gòu)中轉(zhuǎn)向齒條和齒條套之間位移驅(qū)動函數(shù)決定，位移驅(qū)動函數(shù)由整車采用的轉(zhuǎn)向控制策略確定，隨車速的變化而變化。采用此種方法建模，便于結(jié)合不同的轉(zhuǎn)向控制策略實現(xiàn)多軸轉(zhuǎn)向技術(shù)。
　　(2)基于零質(zhì)心側(cè)偏角比例控制策略控制所建立的6WS車輛模型實現(xiàn)多軸轉(zhuǎn)向并進行操縱穩(wěn)定性試驗，與三軸前輪轉(zhuǎn)向汽車的仿真結(jié)果進行對比分析。結(jié)果表明：6WS有著較好的瞬態(tài)響應(yīng)特性，兼顧提高了低速行駛轉(zhuǎn)向時的整車機動性和高速行駛轉(zhuǎn)向

4、時的整車操縱穩(wěn)定性。
　　(3)為改善傳統(tǒng)數(shù)值仿真結(jié)果抽象的問題，本文將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于汽車操縱穩(wěn)定性的研究，采用3dsMax軟件搭建了虛擬汽車模型和虛擬試驗環(huán)境，以Delta3D和Visual Studio2008為平臺研制了汽車操縱穩(wěn)定性虛擬試驗展現(xiàn)系統(tǒng)，直觀形象的還原了汽車試驗過程中車身姿態(tài)和周邊環(huán)境的變化過程。
　　(4)為驗證虛擬試驗結(jié)果的正確性和提高實車試驗效率，利用Visual Studio2008結(jié)合Com