基于虛擬技術的多軸轉向車輛操縱穩(wěn)定性研究.pdf

1、重型車輛車軸較多，車體長、噸位大，低速轉彎半徑大、機動性差；高速轉向穩(wěn)定性欠佳，易失去方向控制，釀成交通事故。研究多軸轉向技術可有效解決上述問題，提高汽車操縱穩(wěn)定性能。目前對多軸轉向車輛操縱穩(wěn)定性的研究一般采用首先建立數(shù)學模型，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（包括虛擬樣機技術和虛擬現(xiàn)實技術）以某三軸全輪轉向車輛（6WS)為例對多軸轉向車輛操縱穩(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特性，本文基于虛擬樣機技術，使用ADAMS/Car建立了6WS的虛擬樣機模型。中后軸車輪的轉向是通過在轉向系統(tǒng)增加中后軸齒輪齒條式轉向機構和在中后懸架增加轉向節(jié)實現(xiàn)的。各車輪轉

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

4、時的整車操縱穩(wěn)定性。
　　(3)為改善傳統(tǒng)數(shù)值仿真結果抽象的問題，本文將虛擬現(xiàn)實技術應用于汽車操縱穩(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)為驗證虛擬試驗結果的正確性和提高實車試驗效率，利用Visual Studio2008結合Com